]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - mm/slub.c
slub: Store max number of objects in the page struct.
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / mm / slub.c
1 /*
2  * SLUB: A slab allocator that limits cache line use instead of queuing
3  * objects in per cpu and per node lists.
4  *
5  * The allocator synchronizes using per slab locks and only
6  * uses a centralized lock to manage a pool of partial slabs.
7  *
8  * (C) 2007 SGI, Christoph Lameter <clameter@sgi.com>
9  */
10
11 #include <linux/mm.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/bit_spinlock.h>
14 #include <linux/interrupt.h>
15 #include <linux/bitops.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/seq_file.h>
18 #include <linux/cpu.h>
19 #include <linux/cpuset.h>
20 #include <linux/mempolicy.h>
21 #include <linux/ctype.h>
22 #include <linux/kallsyms.h>
23 #include <linux/memory.h>
24
25 /*
26  * Lock order:
27  *   1. slab_lock(page)
28  *   2. slab->list_lock
29  *
30  *   The slab_lock protects operations on the object of a particular
31  *   slab and its metadata in the page struct. If the slab lock
32  *   has been taken then no allocations nor frees can be performed
33  *   on the objects in the slab nor can the slab be added or removed
34  *   from the partial or full lists since this would mean modifying
35  *   the page_struct of the slab.
36  *
37  *   The list_lock protects the partial and full list on each node and
38  *   the partial slab counter. If taken then no new slabs may be added or
39  *   removed from the lists nor make the number of partial slabs be modified.
40  *   (Note that the total number of slabs is an atomic value that may be
41  *   modified without taking the list lock).
42  *
43  *   The list_lock is a centralized lock and thus we avoid taking it as
44  *   much as possible. As long as SLUB does not have to handle partial
45  *   slabs, operations can continue without any centralized lock. F.e.
46  *   allocating a long series of objects that fill up slabs does not require
47  *   the list lock.
48  *
49  *   The lock order is sometimes inverted when we are trying to get a slab
50  *   off a list. We take the list_lock and then look for a page on the list
51  *   to use. While we do that objects in the slabs may be freed. We can
52  *   only operate on the slab if we have also taken the slab_lock. So we use
53  *   a slab_trylock() on the slab. If trylock was successful then no frees
54  *   can occur anymore and we can use the slab for allocations etc. If the
55  *   slab_trylock() does not succeed then frees are in progress in the slab and
56  *   we must stay away from it for a while since we may cause a bouncing
57  *   cacheline if we try to acquire the lock. So go onto the next slab.
58  *   If all pages are busy then we may allocate a new slab instead of reusing
59  *   a partial slab. A new slab has noone operating on it and thus there is
60  *   no danger of cacheline contention.
61  *
62  *   Interrupts are disabled during allocation and deallocation in order to
63  *   make the slab allocator safe to use in the context of an irq. In addition
64  *   interrupts are disabled to ensure that the processor does not change
65  *   while handling per_cpu slabs, due to kernel preemption.
66  *
67  * SLUB assigns one slab for allocation to each processor.
68  * Allocations only occur from these slabs called cpu slabs.
69  *
70  * Slabs with free elements are kept on a partial list and during regular
71  * operations no list for full slabs is used. If an object in a full slab is
72  * freed then the slab will show up again on the partial lists.
73  * We track full slabs for debugging purposes though because otherwise we
74  * cannot scan all objects.
75  *
76  * Slabs are freed when they become empty. Teardown and setup is
77  * minimal so we rely on the page allocators per cpu caches for
78  * fast frees and allocs.
79  *
80  * Overloading of page flags that are otherwise used for LRU management.
81  *
82  * PageActive           The slab is frozen and exempt from list processing.
83  *                      This means that the slab is dedicated to a purpose
84  *                      such as satisfying allocations for a specific
85  *                      processor. Objects may be freed in the slab while
86  *                      it is frozen but slab_free will then skip the usual
87  *                      list operations. It is up to the processor holding
88  *                      the slab to integrate the slab into the slab lists
89  *                      when the slab is no longer needed.
90  *
91  *                      One use of this flag is to mark slabs that are
92  *                      used for allocations. Then such a slab becomes a cpu
93  *                      slab. The cpu slab may be equipped with an additional
94  *                      freelist that allows lockless access to
95  *                      free objects in addition to the regular freelist
96  *                      that requires the slab lock.
97  *
98  * PageError            Slab requires special handling due to debug
99  *                      options set. This moves slab handling out of
100  *                      the fast path and disables lockless freelists.
101  */
102
103 #define FROZEN (1 << PG_active)
104
105 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
106 #define SLABDEBUG (1 << PG_error)
107 #else
108 #define SLABDEBUG 0
109 #endif
110
111 static inline int SlabFrozen(struct page *page)
112 {
113         return page->flags & FROZEN;
114 }
115
116 static inline void SetSlabFrozen(struct page *page)
117 {
118         page->flags |= FROZEN;
119 }
120
121 static inline void ClearSlabFrozen(struct page *page)
122 {
123         page->flags &= ~FROZEN;
124 }
125
126 static inline int SlabDebug(struct page *page)
127 {
128         return page->flags & SLABDEBUG;
129 }
130
131 static inline void SetSlabDebug(struct page *page)
132 {
133         page->flags |= SLABDEBUG;
134 }
135
136 static inline void ClearSlabDebug(struct page *page)
137 {
138         page->flags &= ~SLABDEBUG;
139 }
140
141 /*
142  * Issues still to be resolved:
143  *
144  * - Support PAGE_ALLOC_DEBUG. Should be easy to do.
145  *
146  * - Variable sizing of the per node arrays
147  */
148
149 /* Enable to test recovery from slab corruption on boot */
150 #undef SLUB_RESILIENCY_TEST
151
152 #if PAGE_SHIFT <= 12
153
154 /*
155  * Small page size. Make sure that we do not fragment memory
156  */
157 #define DEFAULT_MAX_ORDER 1
158 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 4
159
160 #else
161
162 /*
163  * Large page machines are customarily able to handle larger
164  * page orders.
165  */
166 #define DEFAULT_MAX_ORDER 2
167 #define DEFAULT_MIN_OBJECTS 8
168
169 #endif
170
171 /*
172  * Mininum number of partial slabs. These will be left on the partial
173  * lists even if they are empty. kmem_cache_shrink may reclaim them.
174  */
175 #define MIN_PARTIAL 5
176
177 /*
178  * Maximum number of desirable partial slabs.
179  * The existence of more partial slabs makes kmem_cache_shrink
180  * sort the partial list by the number of objects in the.
181  */
182 #define MAX_PARTIAL 10
183
184 #define DEBUG_DEFAULT_FLAGS (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | \
185                                 SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER)
186
187 /*
188  * Set of flags that will prevent slab merging
189  */
190 #define SLUB_NEVER_MERGE (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON | SLAB_STORE_USER | \
191                 SLAB_TRACE | SLAB_DESTROY_BY_RCU)
192
193 #define SLUB_MERGE_SAME (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | \
194                 SLAB_CACHE_DMA)
195
196 #ifndef ARCH_KMALLOC_MINALIGN
197 #define ARCH_KMALLOC_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
198 #endif
199
200 #ifndef ARCH_SLAB_MINALIGN
201 #define ARCH_SLAB_MINALIGN __alignof__(unsigned long long)
202 #endif
203
204 /* Internal SLUB flags */
205 #define __OBJECT_POISON         0x80000000 /* Poison object */
206 #define __SYSFS_ADD_DEFERRED    0x40000000 /* Not yet visible via sysfs */
207 #define __KMALLOC_CACHE         0x20000000 /* objects freed using kfree */
208 #define __PAGE_ALLOC_FALLBACK   0x10000000 /* Allow fallback to page alloc */
209
210 /* Not all arches define cache_line_size */
211 #ifndef cache_line_size
212 #define cache_line_size()       L1_CACHE_BYTES
213 #endif
214
215 static int kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
216
217 #ifdef CONFIG_SMP
218 static struct notifier_block slab_notifier;
219 #endif
220
221 static enum {
222         DOWN,           /* No slab functionality available */
223         PARTIAL,        /* kmem_cache_open() works but kmalloc does not */
224         UP,             /* Everything works but does not show up in sysfs */
225         SYSFS           /* Sysfs up */
226 } slab_state = DOWN;
227
228 /* A list of all slab caches on the system */
229 static DECLARE_RWSEM(slub_lock);
230 static LIST_HEAD(slab_caches);
231
232 /*
233  * Tracking user of a slab.
234  */
235 struct track {
236         void *addr;             /* Called from address */
237         int cpu;                /* Was running on cpu */
238         int pid;                /* Pid context */
239         unsigned long when;     /* When did the operation occur */
240 };
241
242 enum track_item { TRACK_ALLOC, TRACK_FREE };
243
244 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
245 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *);
246 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *, const char *);
247 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *);
248
249 #else
250 static inline int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s) { return 0; }
251 static inline int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *p)
252                                                         { return 0; }
253 static inline void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
254 {
255         kfree(s);
256 }
257
258 #endif
259
260 static inline void stat(struct kmem_cache_cpu *c, enum stat_item si)
261 {
262 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
263         c->stat[si]++;
264 #endif
265 }
266
267 /********************************************************************
268  *                      Core slab cache functions
269  *******************************************************************/
270
271 int slab_is_available(void)
272 {
273         return slab_state >= UP;
274 }
275
276 static inline struct kmem_cache_node *get_node(struct kmem_cache *s, int node)
277 {
278 #ifdef CONFIG_NUMA
279         return s->node[node];
280 #else
281         return &s->local_node;
282 #endif
283 }
284
285 static inline struct kmem_cache_cpu *get_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
286 {
287 #ifdef CONFIG_SMP
288         return s->cpu_slab[cpu];
289 #else
290         return &s->cpu_slab;
291 #endif
292 }
293
294 /* Verify that a pointer has an address that is valid within a slab page */
295 static inline int check_valid_pointer(struct kmem_cache *s,
296                                 struct page *page, const void *object)
297 {
298         void *base;
299
300         if (!object)
301                 return 1;
302
303         base = page_address(page);
304         if (object < base || object >= base + page->objects * s->size ||
305                 (object - base) % s->size) {
306                 return 0;
307         }
308
309         return 1;
310 }
311
312 /*
313  * Slow version of get and set free pointer.
314  *
315  * This version requires touching the cache lines of kmem_cache which
316  * we avoid to do in the fast alloc free paths. There we obtain the offset
317  * from the page struct.
318  */
319 static inline void *get_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object)
320 {
321         return *(void **)(object + s->offset);
322 }
323
324 static inline void set_freepointer(struct kmem_cache *s, void *object, void *fp)
325 {
326         *(void **)(object + s->offset) = fp;
327 }
328
329 /* Loop over all objects in a slab */
330 #define for_each_object(__p, __s, __addr) \
331         for (__p = (__addr); __p < (__addr) + (__s)->objects * (__s)->size;\
332                         __p += (__s)->size)
333
334 /* Scan freelist */
335 #define for_each_free_object(__p, __s, __free) \
336         for (__p = (__free); __p; __p = get_freepointer((__s), __p))
337
338 /* Determine object index from a given position */
339 static inline int slab_index(void *p, struct kmem_cache *s, void *addr)
340 {
341         return (p - addr) / s->size;
342 }
343
344 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
345 /*
346  * Debug settings:
347  */
348 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG_ON
349 static int slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
350 #else
351 static int slub_debug;
352 #endif
353
354 static char *slub_debug_slabs;
355
356 /*
357  * Object debugging
358  */
359 static void print_section(char *text, u8 *addr, unsigned int length)
360 {
361         int i, offset;
362         int newline = 1;
363         char ascii[17];
364
365         ascii[16] = 0;
366
367         for (i = 0; i < length; i++) {
368                 if (newline) {
369                         printk(KERN_ERR "%8s 0x%p: ", text, addr + i);
370                         newline = 0;
371                 }
372                 printk(KERN_CONT " %02x", addr[i]);
373                 offset = i % 16;
374                 ascii[offset] = isgraph(addr[i]) ? addr[i] : '.';
375                 if (offset == 15) {
376                         printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
377                         newline = 1;
378                 }
379         }
380         if (!newline) {
381                 i %= 16;
382                 while (i < 16) {
383                         printk(KERN_CONT "   ");
384                         ascii[i] = ' ';
385                         i++;
386                 }
387                 printk(KERN_CONT " %s\n", ascii);
388         }
389 }
390
391 static struct track *get_track(struct kmem_cache *s, void *object,
392         enum track_item alloc)
393 {
394         struct track *p;
395
396         if (s->offset)
397                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
398         else
399                 p = object + s->inuse;
400
401         return p + alloc;
402 }
403
404 static void set_track(struct kmem_cache *s, void *object,
405                                 enum track_item alloc, void *addr)
406 {
407         struct track *p;
408
409         if (s->offset)
410                 p = object + s->offset + sizeof(void *);
411         else
412                 p = object + s->inuse;
413
414         p += alloc;
415         if (addr) {
416                 p->addr = addr;
417                 p->cpu = smp_processor_id();
418                 p->pid = current ? current->pid : -1;
419                 p->when = jiffies;
420         } else
421                 memset(p, 0, sizeof(struct track));
422 }
423
424 static void init_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
425 {
426         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
427                 return;
428
429         set_track(s, object, TRACK_FREE, NULL);
430         set_track(s, object, TRACK_ALLOC, NULL);
431 }
432
433 static void print_track(const char *s, struct track *t)
434 {
435         if (!t->addr)
436                 return;
437
438         printk(KERN_ERR "INFO: %s in ", s);
439         __print_symbol("%s", (unsigned long)t->addr);
440         printk(" age=%lu cpu=%u pid=%d\n", jiffies - t->when, t->cpu, t->pid);
441 }
442
443 static void print_tracking(struct kmem_cache *s, void *object)
444 {
445         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
446                 return;
447
448         print_track("Allocated", get_track(s, object, TRACK_ALLOC));
449         print_track("Freed", get_track(s, object, TRACK_FREE));
450 }
451
452 static void print_page_info(struct page *page)
453 {
454         printk(KERN_ERR "INFO: Slab 0x%p objects=%u used=%u fp=0x%p flags=0x%04lx\n",
455                 page, page->objects, page->inuse, page->freelist, page->flags);
456
457 }
458
459 static void slab_bug(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
460 {
461         va_list args;
462         char buf[100];
463
464         va_start(args, fmt);
465         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
466         va_end(args);
467         printk(KERN_ERR "========================================"
468                         "=====================================\n");
469         printk(KERN_ERR "BUG %s: %s\n", s->name, buf);
470         printk(KERN_ERR "----------------------------------------"
471                         "-------------------------------------\n\n");
472 }
473
474 static void slab_fix(struct kmem_cache *s, char *fmt, ...)
475 {
476         va_list args;
477         char buf[100];
478
479         va_start(args, fmt);
480         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
481         va_end(args);
482         printk(KERN_ERR "FIX %s: %s\n", s->name, buf);
483 }
484
485 static void print_trailer(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
486 {
487         unsigned int off;       /* Offset of last byte */
488         u8 *addr = page_address(page);
489
490         print_tracking(s, p);
491
492         print_page_info(page);
493
494         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu fp=0x%p\n\n",
495                         p, p - addr, get_freepointer(s, p));
496
497         if (p > addr + 16)
498                 print_section("Bytes b4", p - 16, 16);
499
500         print_section("Object", p, min(s->objsize, 128));
501
502         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
503                 print_section("Redzone", p + s->objsize,
504                         s->inuse - s->objsize);
505
506         if (s->offset)
507                 off = s->offset + sizeof(void *);
508         else
509                 off = s->inuse;
510
511         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
512                 off += 2 * sizeof(struct track);
513
514         if (off != s->size)
515                 /* Beginning of the filler is the free pointer */
516                 print_section("Padding", p + off, s->size - off);
517
518         dump_stack();
519 }
520
521 static void object_err(struct kmem_cache *s, struct page *page,
522                         u8 *object, char *reason)
523 {
524         slab_bug(s, "%s", reason);
525         print_trailer(s, page, object);
526 }
527
528 static void slab_err(struct kmem_cache *s, struct page *page, char *fmt, ...)
529 {
530         va_list args;
531         char buf[100];
532
533         va_start(args, fmt);
534         vsnprintf(buf, sizeof(buf), fmt, args);
535         va_end(args);
536         slab_bug(s, "%s", buf);
537         print_page_info(page);
538         dump_stack();
539 }
540
541 static void init_object(struct kmem_cache *s, void *object, int active)
542 {
543         u8 *p = object;
544
545         if (s->flags & __OBJECT_POISON) {
546                 memset(p, POISON_FREE, s->objsize - 1);
547                 p[s->objsize - 1] = POISON_END;
548         }
549
550         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE)
551                 memset(p + s->objsize,
552                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE,
553                         s->inuse - s->objsize);
554 }
555
556 static u8 *check_bytes(u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
557 {
558         while (bytes) {
559                 if (*start != (u8)value)
560                         return start;
561                 start++;
562                 bytes--;
563         }
564         return NULL;
565 }
566
567 static void restore_bytes(struct kmem_cache *s, char *message, u8 data,
568                                                 void *from, void *to)
569 {
570         slab_fix(s, "Restoring 0x%p-0x%p=0x%x\n", from, to - 1, data);
571         memset(from, data, to - from);
572 }
573
574 static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
575                         u8 *object, char *what,
576                         u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
577 {
578         u8 *fault;
579         u8 *end;
580
581         fault = check_bytes(start, value, bytes);
582         if (!fault)
583                 return 1;
584
585         end = start + bytes;
586         while (end > fault && end[-1] == value)
587                 end--;
588
589         slab_bug(s, "%s overwritten", what);
590         printk(KERN_ERR "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
591                                         fault, end - 1, fault[0], value);
592         print_trailer(s, page, object);
593
594         restore_bytes(s, what, value, fault, end);
595         return 0;
596 }
597
598 /*
599  * Object layout:
600  *
601  * object address
602  *      Bytes of the object to be managed.
603  *      If the freepointer may overlay the object then the free
604  *      pointer is the first word of the object.
605  *
606  *      Poisoning uses 0x6b (POISON_FREE) and the last byte is
607  *      0xa5 (POISON_END)
608  *
609  * object + s->objsize
610  *      Padding to reach word boundary. This is also used for Redzoning.
611  *      Padding is extended by another word if Redzoning is enabled and
612  *      objsize == inuse.
613  *
614  *      We fill with 0xbb (RED_INACTIVE) for inactive objects and with
615  *      0xcc (RED_ACTIVE) for objects in use.
616  *
617  * object + s->inuse
618  *      Meta data starts here.
619  *
620  *      A. Free pointer (if we cannot overwrite object on free)
621  *      B. Tracking data for SLAB_STORE_USER
622  *      C. Padding to reach required alignment boundary or at mininum
623  *              one word if debugging is on to be able to detect writes
624  *              before the word boundary.
625  *
626  *      Padding is done using 0x5a (POISON_INUSE)
627  *
628  * object + s->size
629  *      Nothing is used beyond s->size.
630  *
631  * If slabcaches are merged then the objsize and inuse boundaries are mostly
632  * ignored. And therefore no slab options that rely on these boundaries
633  * may be used with merged slabcaches.
634  */
635
636 static int check_pad_bytes(struct kmem_cache *s, struct page *page, u8 *p)
637 {
638         unsigned long off = s->inuse;   /* The end of info */
639
640         if (s->offset)
641                 /* Freepointer is placed after the object. */
642                 off += sizeof(void *);
643
644         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
645                 /* We also have user information there */
646                 off += 2 * sizeof(struct track);
647
648         if (s->size == off)
649                 return 1;
650
651         return check_bytes_and_report(s, page, p, "Object padding",
652                                 p + off, POISON_INUSE, s->size - off);
653 }
654
655 /* Check the pad bytes at the end of a slab page */
656 static int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
657 {
658         u8 *start;
659         u8 *fault;
660         u8 *end;
661         int length;
662         int remainder;
663
664         if (!(s->flags & SLAB_POISON))
665                 return 1;
666
667         start = page_address(page);
668         length = (PAGE_SIZE << s->order);
669         end = start + length;
670         remainder = length % s->size;
671         if (!remainder)
672                 return 1;
673
674         fault = check_bytes(end - remainder, POISON_INUSE, remainder);
675         if (!fault)
676                 return 1;
677         while (end > fault && end[-1] == POISON_INUSE)
678                 end--;
679
680         slab_err(s, page, "Padding overwritten. 0x%p-0x%p", fault, end - 1);
681         print_section("Padding", end - remainder, remainder);
682
683         restore_bytes(s, "slab padding", POISON_INUSE, start, end);
684         return 0;
685 }
686
687 static int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
688                                         void *object, int active)
689 {
690         u8 *p = object;
691         u8 *endobject = object + s->objsize;
692
693         if (s->flags & SLAB_RED_ZONE) {
694                 unsigned int red =
695                         active ? SLUB_RED_ACTIVE : SLUB_RED_INACTIVE;
696
697                 if (!check_bytes_and_report(s, page, object, "Redzone",
698                         endobject, red, s->inuse - s->objsize))
699                         return 0;
700         } else {
701                 if ((s->flags & SLAB_POISON) && s->objsize < s->inuse) {
702                         check_bytes_and_report(s, page, p, "Alignment padding",
703                                 endobject, POISON_INUSE, s->inuse - s->objsize);
704                 }
705         }
706
707         if (s->flags & SLAB_POISON) {
708                 if (!active && (s->flags & __OBJECT_POISON) &&
709                         (!check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison", p,
710                                         POISON_FREE, s->objsize - 1) ||
711                          !check_bytes_and_report(s, page, p, "Poison",
712                                 p + s->objsize - 1, POISON_END, 1)))
713                         return 0;
714                 /*
715                  * check_pad_bytes cleans up on its own.
716                  */
717                 check_pad_bytes(s, page, p);
718         }
719
720         if (!s->offset && active)
721                 /*
722                  * Object and freepointer overlap. Cannot check
723                  * freepointer while object is allocated.
724                  */
725                 return 1;
726
727         /* Check free pointer validity */
728         if (!check_valid_pointer(s, page, get_freepointer(s, p))) {
729                 object_err(s, page, p, "Freepointer corrupt");
730                 /*
731                  * No choice but to zap it and thus loose the remainder
732                  * of the free objects in this slab. May cause
733                  * another error because the object count is now wrong.
734                  */
735                 set_freepointer(s, p, NULL);
736                 return 0;
737         }
738         return 1;
739 }
740
741 static int check_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
742 {
743         int maxobj;
744
745         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
746
747         if (!PageSlab(page)) {
748                 slab_err(s, page, "Not a valid slab page");
749                 return 0;
750         }
751
752         maxobj = (PAGE_SIZE << compound_order(page)) / s->size;
753         if (page->objects > maxobj) {
754                 slab_err(s, page, "objects %u > max %u",
755                         s->name, page->objects, maxobj);
756                 return 0;
757         }
758         if (page->inuse > page->objects) {
759                 slab_err(s, page, "inuse %u > max %u",
760                         s->name, page->inuse, page->objects);
761                 return 0;
762         }
763         /* Slab_pad_check fixes things up after itself */
764         slab_pad_check(s, page);
765         return 1;
766 }
767
768 /*
769  * Determine if a certain object on a page is on the freelist. Must hold the
770  * slab lock to guarantee that the chains are in a consistent state.
771  */
772 static int on_freelist(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *search)
773 {
774         int nr = 0;
775         void *fp = page->freelist;
776         void *object = NULL;
777
778         while (fp && nr <= page->objects) {
779                 if (fp == search)
780                         return 1;
781                 if (!check_valid_pointer(s, page, fp)) {
782                         if (object) {
783                                 object_err(s, page, object,
784                                         "Freechain corrupt");
785                                 set_freepointer(s, object, NULL);
786                                 break;
787                         } else {
788                                 slab_err(s, page, "Freepointer corrupt");
789                                 page->freelist = NULL;
790                                 page->inuse = page->objects;
791                                 slab_fix(s, "Freelist cleared");
792                                 return 0;
793                         }
794                         break;
795                 }
796                 object = fp;
797                 fp = get_freepointer(s, object);
798                 nr++;
799         }
800
801         if (page->inuse != page->objects - nr) {
802                 slab_err(s, page, "Wrong object count. Counter is %d but "
803                         "counted were %d", page->inuse, page->objects - nr);
804                 page->inuse = page->objects - nr;
805                 slab_fix(s, "Object count adjusted.");
806         }
807         return search == NULL;
808 }
809
810 static void trace(struct kmem_cache *s, struct page *page, void *object, int alloc)
811 {
812         if (s->flags & SLAB_TRACE) {
813                 printk(KERN_INFO "TRACE %s %s 0x%p inuse=%d fp=0x%p\n",
814                         s->name,
815                         alloc ? "alloc" : "free",
816                         object, page->inuse,
817                         page->freelist);
818
819                 if (!alloc)
820                         print_section("Object", (void *)object, s->objsize);
821
822                 dump_stack();
823         }
824 }
825
826 /*
827  * Tracking of fully allocated slabs for debugging purposes.
828  */
829 static void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
830 {
831         spin_lock(&n->list_lock);
832         list_add(&page->lru, &n->full);
833         spin_unlock(&n->list_lock);
834 }
835
836 static void remove_full(struct kmem_cache *s, struct page *page)
837 {
838         struct kmem_cache_node *n;
839
840         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
841                 return;
842
843         n = get_node(s, page_to_nid(page));
844
845         spin_lock(&n->list_lock);
846         list_del(&page->lru);
847         spin_unlock(&n->list_lock);
848 }
849
850 /* Tracking of the number of slabs for debugging purposes */
851 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
852 {
853         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
854
855         return atomic_long_read(&n->nr_slabs);
856 }
857
858 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
859 {
860         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
861
862         /*
863          * May be called early in order to allocate a slab for the
864          * kmem_cache_node structure. Solve the chicken-egg
865          * dilemma by deferring the increment of the count during
866          * bootstrap (see early_kmem_cache_node_alloc).
867          */
868         if (!NUMA_BUILD || n)
869                 atomic_long_inc(&n->nr_slabs);
870 }
871 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
872 {
873         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
874
875         atomic_long_dec(&n->nr_slabs);
876 }
877
878 /* Object debug checks for alloc/free paths */
879 static void setup_object_debug(struct kmem_cache *s, struct page *page,
880                                                                 void *object)
881 {
882         if (!(s->flags & (SLAB_STORE_USER|SLAB_RED_ZONE|__OBJECT_POISON)))
883                 return;
884
885         init_object(s, object, 0);
886         init_tracking(s, object);
887 }
888
889 static int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
890                                                 void *object, void *addr)
891 {
892         if (!check_slab(s, page))
893                 goto bad;
894
895         if (!on_freelist(s, page, object)) {
896                 object_err(s, page, object, "Object already allocated");
897                 goto bad;
898         }
899
900         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
901                 object_err(s, page, object, "Freelist Pointer check fails");
902                 goto bad;
903         }
904
905         if (!check_object(s, page, object, 0))
906                 goto bad;
907
908         /* Success perform special debug activities for allocs */
909         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
910                 set_track(s, object, TRACK_ALLOC, addr);
911         trace(s, page, object, 1);
912         init_object(s, object, 1);
913         return 1;
914
915 bad:
916         if (PageSlab(page)) {
917                 /*
918                  * If this is a slab page then lets do the best we can
919                  * to avoid issues in the future. Marking all objects
920                  * as used avoids touching the remaining objects.
921                  */
922                 slab_fix(s, "Marking all objects used");
923                 page->inuse = page->objects;
924                 page->freelist = NULL;
925         }
926         return 0;
927 }
928
929 static int free_debug_processing(struct kmem_cache *s, struct page *page,
930                                                 void *object, void *addr)
931 {
932         if (!check_slab(s, page))
933                 goto fail;
934
935         if (!check_valid_pointer(s, page, object)) {
936                 slab_err(s, page, "Invalid object pointer 0x%p", object);
937                 goto fail;
938         }
939
940         if (on_freelist(s, page, object)) {
941                 object_err(s, page, object, "Object already free");
942                 goto fail;
943         }
944
945         if (!check_object(s, page, object, 1))
946                 return 0;
947
948         if (unlikely(s != page->slab)) {
949                 if (!PageSlab(page)) {
950                         slab_err(s, page, "Attempt to free object(0x%p) "
951                                 "outside of slab", object);
952                 } else if (!page->slab) {
953                         printk(KERN_ERR
954                                 "SLUB <none>: no slab for object 0x%p.\n",
955                                                 object);
956                         dump_stack();
957                 } else
958                         object_err(s, page, object,
959                                         "page slab pointer corrupt.");
960                 goto fail;
961         }
962
963         /* Special debug activities for freeing objects */
964         if (!SlabFrozen(page) && !page->freelist)
965                 remove_full(s, page);
966         if (s->flags & SLAB_STORE_USER)
967                 set_track(s, object, TRACK_FREE, addr);
968         trace(s, page, object, 0);
969         init_object(s, object, 0);
970         return 1;
971
972 fail:
973         slab_fix(s, "Object at 0x%p not freed", object);
974         return 0;
975 }
976
977 static int __init setup_slub_debug(char *str)
978 {
979         slub_debug = DEBUG_DEFAULT_FLAGS;
980         if (*str++ != '=' || !*str)
981                 /*
982                  * No options specified. Switch on full debugging.
983                  */
984                 goto out;
985
986         if (*str == ',')
987                 /*
988                  * No options but restriction on slabs. This means full
989                  * debugging for slabs matching a pattern.
990                  */
991                 goto check_slabs;
992
993         slub_debug = 0;
994         if (*str == '-')
995                 /*
996                  * Switch off all debugging measures.
997                  */
998                 goto out;
999
1000         /*
1001          * Determine which debug features should be switched on
1002          */
1003         for (; *str && *str != ','; str++) {
1004                 switch (tolower(*str)) {
1005                 case 'f':
1006                         slub_debug |= SLAB_DEBUG_FREE;
1007                         break;
1008                 case 'z':
1009                         slub_debug |= SLAB_RED_ZONE;
1010                         break;
1011                 case 'p':
1012                         slub_debug |= SLAB_POISON;
1013                         break;
1014                 case 'u':
1015                         slub_debug |= SLAB_STORE_USER;
1016                         break;
1017                 case 't':
1018                         slub_debug |= SLAB_TRACE;
1019                         break;
1020                 default:
1021                         printk(KERN_ERR "slub_debug option '%c' "
1022                                 "unknown. skipped\n", *str);
1023                 }
1024         }
1025
1026 check_slabs:
1027         if (*str == ',')
1028                 slub_debug_slabs = str + 1;
1029 out:
1030         return 1;
1031 }
1032
1033 __setup("slub_debug", setup_slub_debug);
1034
1035 static unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1036         unsigned long flags, const char *name,
1037         void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
1038 {
1039         /*
1040          * Enable debugging if selected on the kernel commandline.
1041          */
1042         if (slub_debug && (!slub_debug_slabs ||
1043             strncmp(slub_debug_slabs, name, strlen(slub_debug_slabs)) == 0))
1044                         flags |= slub_debug;
1045
1046         return flags;
1047 }
1048 #else
1049 static inline void setup_object_debug(struct kmem_cache *s,
1050                         struct page *page, void *object) {}
1051
1052 static inline int alloc_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1053         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1054
1055 static inline int free_debug_processing(struct kmem_cache *s,
1056         struct page *page, void *object, void *addr) { return 0; }
1057
1058 static inline int slab_pad_check(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1059                         { return 1; }
1060 static inline int check_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1061                         void *object, int active) { return 1; }
1062 static inline void add_full(struct kmem_cache_node *n, struct page *page) {}
1063 static inline unsigned long kmem_cache_flags(unsigned long objsize,
1064         unsigned long flags, const char *name,
1065         void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
1066 {
1067         return flags;
1068 }
1069 #define slub_debug 0
1070
1071 static inline unsigned long slabs_node(struct kmem_cache *s, int node)
1072                                                         { return 0; }
1073 static inline void inc_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node) {}
1074 static inline void dec_slabs_node(struct kmem_cache *s, int node) {}
1075 #endif
1076 /*
1077  * Slab allocation and freeing
1078  */
1079 static struct page *allocate_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1080 {
1081         struct page *page;
1082         int pages = 1 << s->order;
1083
1084         flags |= s->allocflags;
1085
1086         if (node == -1)
1087                 page = alloc_pages(flags, s->order);
1088         else
1089                 page = alloc_pages_node(node, flags, s->order);
1090
1091         if (!page)
1092                 return NULL;
1093
1094         page->objects = s->objects;
1095         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1096                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1097                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1098                 pages);
1099
1100         return page;
1101 }
1102
1103 static void setup_object(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1104                                 void *object)
1105 {
1106         setup_object_debug(s, page, object);
1107         if (unlikely(s->ctor))
1108                 s->ctor(s, object);
1109 }
1110
1111 static struct page *new_slab(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1112 {
1113         struct page *page;
1114         void *start;
1115         void *last;
1116         void *p;
1117
1118         BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
1119
1120         page = allocate_slab(s,
1121                 flags & (GFP_RECLAIM_MASK | GFP_CONSTRAINT_MASK), node);
1122         if (!page)
1123                 goto out;
1124
1125         inc_slabs_node(s, page_to_nid(page));
1126         page->slab = s;
1127         page->flags |= 1 << PG_slab;
1128         if (s->flags & (SLAB_DEBUG_FREE | SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON |
1129                         SLAB_STORE_USER | SLAB_TRACE))
1130                 SetSlabDebug(page);
1131
1132         start = page_address(page);
1133
1134         if (unlikely(s->flags & SLAB_POISON))
1135                 memset(start, POISON_INUSE, PAGE_SIZE << s->order);
1136
1137         last = start;
1138         for_each_object(p, s, start) {
1139                 setup_object(s, page, last);
1140                 set_freepointer(s, last, p);
1141                 last = p;
1142         }
1143         setup_object(s, page, last);
1144         set_freepointer(s, last, NULL);
1145
1146         page->freelist = start;
1147         page->inuse = 0;
1148 out:
1149         return page;
1150 }
1151
1152 static void __free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1153 {
1154         int pages = 1 << s->order;
1155
1156         if (unlikely(SlabDebug(page))) {
1157                 void *p;
1158
1159                 slab_pad_check(s, page);
1160                 for_each_object(p, s, page_address(page))
1161                         check_object(s, page, p, 0);
1162                 ClearSlabDebug(page);
1163         }
1164
1165         mod_zone_page_state(page_zone(page),
1166                 (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT) ?
1167                 NR_SLAB_RECLAIMABLE : NR_SLAB_UNRECLAIMABLE,
1168                 -pages);
1169
1170         __ClearPageSlab(page);
1171         reset_page_mapcount(page);
1172         __free_pages(page, s->order);
1173 }
1174
1175 static void rcu_free_slab(struct rcu_head *h)
1176 {
1177         struct page *page;
1178
1179         page = container_of((struct list_head *)h, struct page, lru);
1180         __free_slab(page->slab, page);
1181 }
1182
1183 static void free_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1184 {
1185         if (unlikely(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {
1186                 /*
1187                  * RCU free overloads the RCU head over the LRU
1188                  */
1189                 struct rcu_head *head = (void *)&page->lru;
1190
1191                 call_rcu(head, rcu_free_slab);
1192         } else
1193                 __free_slab(s, page);
1194 }
1195
1196 static void discard_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page)
1197 {
1198         dec_slabs_node(s, page_to_nid(page));
1199         free_slab(s, page);
1200 }
1201
1202 /*
1203  * Per slab locking using the pagelock
1204  */
1205 static __always_inline void slab_lock(struct page *page)
1206 {
1207         bit_spin_lock(PG_locked, &page->flags);
1208 }
1209
1210 static __always_inline void slab_unlock(struct page *page)
1211 {
1212         __bit_spin_unlock(PG_locked, &page->flags);
1213 }
1214
1215 static __always_inline int slab_trylock(struct page *page)
1216 {
1217         int rc = 1;
1218
1219         rc = bit_spin_trylock(PG_locked, &page->flags);
1220         return rc;
1221 }
1222
1223 /*
1224  * Management of partially allocated slabs
1225  */
1226 static void add_partial(struct kmem_cache_node *n,
1227                                 struct page *page, int tail)
1228 {
1229         spin_lock(&n->list_lock);
1230         n->nr_partial++;
1231         if (tail)
1232                 list_add_tail(&page->lru, &n->partial);
1233         else
1234                 list_add(&page->lru, &n->partial);
1235         spin_unlock(&n->list_lock);
1236 }
1237
1238 static void remove_partial(struct kmem_cache *s,
1239                                                 struct page *page)
1240 {
1241         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1242
1243         spin_lock(&n->list_lock);
1244         list_del(&page->lru);
1245         n->nr_partial--;
1246         spin_unlock(&n->list_lock);
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Lock slab and remove from the partial list.
1251  *
1252  * Must hold list_lock.
1253  */
1254 static inline int lock_and_freeze_slab(struct kmem_cache_node *n, struct page *page)
1255 {
1256         if (slab_trylock(page)) {
1257                 list_del(&page->lru);
1258                 n->nr_partial--;
1259                 SetSlabFrozen(page);
1260                 return 1;
1261         }
1262         return 0;
1263 }
1264
1265 /*
1266  * Try to allocate a partial slab from a specific node.
1267  */
1268 static struct page *get_partial_node(struct kmem_cache_node *n)
1269 {
1270         struct page *page;
1271
1272         /*
1273          * Racy check. If we mistakenly see no partial slabs then we
1274          * just allocate an empty slab. If we mistakenly try to get a
1275          * partial slab and there is none available then get_partials()
1276          * will return NULL.
1277          */
1278         if (!n || !n->nr_partial)
1279                 return NULL;
1280
1281         spin_lock(&n->list_lock);
1282         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
1283                 if (lock_and_freeze_slab(n, page))
1284                         goto out;
1285         page = NULL;
1286 out:
1287         spin_unlock(&n->list_lock);
1288         return page;
1289 }
1290
1291 /*
1292  * Get a page from somewhere. Search in increasing NUMA distances.
1293  */
1294 static struct page *get_any_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
1295 {
1296 #ifdef CONFIG_NUMA
1297         struct zonelist *zonelist;
1298         struct zone **z;
1299         struct page *page;
1300
1301         /*
1302          * The defrag ratio allows a configuration of the tradeoffs between
1303          * inter node defragmentation and node local allocations. A lower
1304          * defrag_ratio increases the tendency to do local allocations
1305          * instead of attempting to obtain partial slabs from other nodes.
1306          *
1307          * If the defrag_ratio is set to 0 then kmalloc() always
1308          * returns node local objects. If the ratio is higher then kmalloc()
1309          * may return off node objects because partial slabs are obtained
1310          * from other nodes and filled up.
1311          *
1312          * If /sys/kernel/slab/xx/defrag_ratio is set to 100 (which makes
1313          * defrag_ratio = 1000) then every (well almost) allocation will
1314          * first attempt to defrag slab caches on other nodes. This means
1315          * scanning over all nodes to look for partial slabs which may be
1316          * expensive if we do it every time we are trying to find a slab
1317          * with available objects.
1318          */
1319         if (!s->remote_node_defrag_ratio ||
1320                         get_cycles() % 1024 > s->remote_node_defrag_ratio)
1321                 return NULL;
1322
1323         zonelist = &NODE_DATA(
1324                 slab_node(current->mempolicy))->node_zonelists[gfp_zone(flags)];
1325         for (z = zonelist->zones; *z; z++) {
1326                 struct kmem_cache_node *n;
1327
1328                 n = get_node(s, zone_to_nid(*z));
1329
1330                 if (n && cpuset_zone_allowed_hardwall(*z, flags) &&
1331                                 n->nr_partial > MIN_PARTIAL) {
1332                         page = get_partial_node(n);
1333                         if (page)
1334                                 return page;
1335                 }
1336         }
1337 #endif
1338         return NULL;
1339 }
1340
1341 /*
1342  * Get a partial page, lock it and return it.
1343  */
1344 static struct page *get_partial(struct kmem_cache *s, gfp_t flags, int node)
1345 {
1346         struct page *page;
1347         int searchnode = (node == -1) ? numa_node_id() : node;
1348
1349         page = get_partial_node(get_node(s, searchnode));
1350         if (page || (flags & __GFP_THISNODE))
1351                 return page;
1352
1353         return get_any_partial(s, flags);
1354 }
1355
1356 /*
1357  * Move a page back to the lists.
1358  *
1359  * Must be called with the slab lock held.
1360  *
1361  * On exit the slab lock will have been dropped.
1362  */
1363 static void unfreeze_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page, int tail)
1364 {
1365         struct kmem_cache_node *n = get_node(s, page_to_nid(page));
1366         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1367
1368         ClearSlabFrozen(page);
1369         if (page->inuse) {
1370
1371                 if (page->freelist) {
1372                         add_partial(n, page, tail);
1373                         stat(c, tail ? DEACTIVATE_TO_TAIL : DEACTIVATE_TO_HEAD);
1374                 } else {
1375                         stat(c, DEACTIVATE_FULL);
1376                         if (SlabDebug(page) && (s->flags & SLAB_STORE_USER))
1377                                 add_full(n, page);
1378                 }
1379                 slab_unlock(page);
1380         } else {
1381                 stat(c, DEACTIVATE_EMPTY);
1382                 if (n->nr_partial < MIN_PARTIAL) {
1383                         /*
1384                          * Adding an empty slab to the partial slabs in order
1385                          * to avoid page allocator overhead. This slab needs
1386                          * to come after the other slabs with objects in
1387                          * so that the others get filled first. That way the
1388                          * size of the partial list stays small.
1389                          *
1390                          * kmem_cache_shrink can reclaim any empty slabs from the
1391                          * partial list.
1392                          */
1393                         add_partial(n, page, 1);
1394                         slab_unlock(page);
1395                 } else {
1396                         slab_unlock(page);
1397                         stat(get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id()), FREE_SLAB);
1398                         discard_slab(s, page);
1399                 }
1400         }
1401 }
1402
1403 /*
1404  * Remove the cpu slab
1405  */
1406 static void deactivate_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1407 {
1408         struct page *page = c->page;
1409         int tail = 1;
1410
1411         if (page->freelist)
1412                 stat(c, DEACTIVATE_REMOTE_FREES);
1413         /*
1414          * Merge cpu freelist into slab freelist. Typically we get here
1415          * because both freelists are empty. So this is unlikely
1416          * to occur.
1417          */
1418         while (unlikely(c->freelist)) {
1419                 void **object;
1420
1421                 tail = 0;       /* Hot objects. Put the slab first */
1422
1423                 /* Retrieve object from cpu_freelist */
1424                 object = c->freelist;
1425                 c->freelist = c->freelist[c->offset];
1426
1427                 /* And put onto the regular freelist */
1428                 object[c->offset] = page->freelist;
1429                 page->freelist = object;
1430                 page->inuse--;
1431         }
1432         c->page = NULL;
1433         unfreeze_slab(s, page, tail);
1434 }
1435
1436 static inline void flush_slab(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_cpu *c)
1437 {
1438         stat(c, CPUSLAB_FLUSH);
1439         slab_lock(c->page);
1440         deactivate_slab(s, c);
1441 }
1442
1443 /*
1444  * Flush cpu slab.
1445  *
1446  * Called from IPI handler with interrupts disabled.
1447  */
1448 static inline void __flush_cpu_slab(struct kmem_cache *s, int cpu)
1449 {
1450         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
1451
1452         if (likely(c && c->page))
1453                 flush_slab(s, c);
1454 }
1455
1456 static void flush_cpu_slab(void *d)
1457 {
1458         struct kmem_cache *s = d;
1459
1460         __flush_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1461 }
1462
1463 static void flush_all(struct kmem_cache *s)
1464 {
1465 #ifdef CONFIG_SMP
1466         on_each_cpu(flush_cpu_slab, s, 1, 1);
1467 #else
1468         unsigned long flags;
1469
1470         local_irq_save(flags);
1471         flush_cpu_slab(s);
1472         local_irq_restore(flags);
1473 #endif
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Check if the objects in a per cpu structure fit numa
1478  * locality expectations.
1479  */
1480 static inline int node_match(struct kmem_cache_cpu *c, int node)
1481 {
1482 #ifdef CONFIG_NUMA
1483         if (node != -1 && c->node != node)
1484                 return 0;
1485 #endif
1486         return 1;
1487 }
1488
1489 /*
1490  * Slow path. The lockless freelist is empty or we need to perform
1491  * debugging duties.
1492  *
1493  * Interrupts are disabled.
1494  *
1495  * Processing is still very fast if new objects have been freed to the
1496  * regular freelist. In that case we simply take over the regular freelist
1497  * as the lockless freelist and zap the regular freelist.
1498  *
1499  * If that is not working then we fall back to the partial lists. We take the
1500  * first element of the freelist as the object to allocate now and move the
1501  * rest of the freelist to the lockless freelist.
1502  *
1503  * And if we were unable to get a new slab from the partial slab lists then
1504  * we need to allocate a new slab. This is the slowest path since it involves
1505  * a call to the page allocator and the setup of a new slab.
1506  */
1507 static void *__slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1508                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr, struct kmem_cache_cpu *c)
1509 {
1510         void **object;
1511         struct page *new;
1512
1513         /* We handle __GFP_ZERO in the caller */
1514         gfpflags &= ~__GFP_ZERO;
1515
1516         if (!c->page)
1517                 goto new_slab;
1518
1519         slab_lock(c->page);
1520         if (unlikely(!node_match(c, node)))
1521                 goto another_slab;
1522
1523         stat(c, ALLOC_REFILL);
1524
1525 load_freelist:
1526         object = c->page->freelist;
1527         if (unlikely(!object))
1528                 goto another_slab;
1529         if (unlikely(SlabDebug(c->page)))
1530                 goto debug;
1531
1532         c->freelist = object[c->offset];
1533         c->page->inuse = c->page->objects;
1534         c->page->freelist = NULL;
1535         c->node = page_to_nid(c->page);
1536 unlock_out:
1537         slab_unlock(c->page);
1538         stat(c, ALLOC_SLOWPATH);
1539         return object;
1540
1541 another_slab:
1542         deactivate_slab(s, c);
1543
1544 new_slab:
1545         new = get_partial(s, gfpflags, node);
1546         if (new) {
1547                 c->page = new;
1548                 stat(c, ALLOC_FROM_PARTIAL);
1549                 goto load_freelist;
1550         }
1551
1552         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1553                 local_irq_enable();
1554
1555         new = new_slab(s, gfpflags, node);
1556
1557         if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1558                 local_irq_disable();
1559
1560         if (new) {
1561                 c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1562                 stat(c, ALLOC_SLAB);
1563                 if (c->page)
1564                         flush_slab(s, c);
1565                 slab_lock(new);
1566                 SetSlabFrozen(new);
1567                 c->page = new;
1568                 goto load_freelist;
1569         }
1570
1571         /*
1572          * No memory available.
1573          *
1574          * If the slab uses higher order allocs but the object is
1575          * smaller than a page size then we can fallback in emergencies
1576          * to the page allocator via kmalloc_large. The page allocator may
1577          * have failed to obtain a higher order page and we can try to
1578          * allocate a single page if the object fits into a single page.
1579          * That is only possible if certain conditions are met that are being
1580          * checked when a slab is created.
1581          */
1582         if (!(gfpflags & __GFP_NORETRY) &&
1583                                 (s->flags & __PAGE_ALLOC_FALLBACK)) {
1584                 if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1585                         local_irq_enable();
1586                 object = kmalloc_large(s->objsize, gfpflags);
1587                 if (gfpflags & __GFP_WAIT)
1588                         local_irq_disable();
1589                 return object;
1590         }
1591         return NULL;
1592 debug:
1593         if (!alloc_debug_processing(s, c->page, object, addr))
1594                 goto another_slab;
1595
1596         c->page->inuse++;
1597         c->page->freelist = object[c->offset];
1598         c->node = -1;
1599         goto unlock_out;
1600 }
1601
1602 /*
1603  * Inlined fastpath so that allocation functions (kmalloc, kmem_cache_alloc)
1604  * have the fastpath folded into their functions. So no function call
1605  * overhead for requests that can be satisfied on the fastpath.
1606  *
1607  * The fastpath works by first checking if the lockless freelist can be used.
1608  * If not then __slab_alloc is called for slow processing.
1609  *
1610  * Otherwise we can simply pick the next object from the lockless free list.
1611  */
1612 static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
1613                 gfp_t gfpflags, int node, void *addr)
1614 {
1615         void **object;
1616         struct kmem_cache_cpu *c;
1617         unsigned long flags;
1618
1619         local_irq_save(flags);
1620         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1621         if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))
1622
1623                 object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);
1624
1625         else {
1626                 object = c->freelist;
1627                 c->freelist = object[c->offset];
1628                 stat(c, ALLOC_FASTPATH);
1629         }
1630         local_irq_restore(flags);
1631
1632         if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
1633                 memset(object, 0, c->objsize);
1634
1635         return object;
1636 }
1637
1638 void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
1639 {
1640         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, __builtin_return_address(0));
1641 }
1642 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc);
1643
1644 #ifdef CONFIG_NUMA
1645 void *kmem_cache_alloc_node(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags, int node)
1646 {
1647         return slab_alloc(s, gfpflags, node, __builtin_return_address(0));
1648 }
1649 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_alloc_node);
1650 #endif
1651
1652 /*
1653  * Slow patch handling. This may still be called frequently since objects
1654  * have a longer lifetime than the cpu slabs in most processing loads.
1655  *
1656  * So we still attempt to reduce cache line usage. Just take the slab
1657  * lock and free the item. If there is no additional partial page
1658  * handling required then we can return immediately.
1659  */
1660 static void __slab_free(struct kmem_cache *s, struct page *page,
1661                                 void *x, void *addr, unsigned int offset)
1662 {
1663         void *prior;
1664         void **object = (void *)x;
1665         struct kmem_cache_cpu *c;
1666
1667         c = get_cpu_slab(s, raw_smp_processor_id());
1668         stat(c, FREE_SLOWPATH);
1669         slab_lock(page);
1670
1671         if (unlikely(SlabDebug(page)))
1672                 goto debug;
1673
1674 checks_ok:
1675         prior = object[offset] = page->freelist;
1676         page->freelist = object;
1677         page->inuse--;
1678
1679         if (unlikely(SlabFrozen(page))) {
1680                 stat(c, FREE_FROZEN);
1681                 goto out_unlock;
1682         }
1683
1684         if (unlikely(!page->inuse))
1685                 goto slab_empty;
1686
1687         /*
1688          * Objects left in the slab. If it was not on the partial list before
1689          * then add it.
1690          */
1691         if (unlikely(!prior)) {
1692                 add_partial(get_node(s, page_to_nid(page)), page, 1);
1693                 stat(c, FREE_ADD_PARTIAL);
1694         }
1695
1696 out_unlock:
1697         slab_unlock(page);
1698         return;
1699
1700 slab_empty:
1701         if (prior) {
1702                 /*
1703                  * Slab still on the partial list.
1704                  */
1705                 remove_partial(s, page);
1706                 stat(c, FREE_REMOVE_PARTIAL);
1707         }
1708         slab_unlock(page);
1709         stat(c, FREE_SLAB);
1710         discard_slab(s, page);
1711         return;
1712
1713 debug:
1714         if (!free_debug_processing(s, page, x, addr))
1715                 goto out_unlock;
1716         goto checks_ok;
1717 }
1718
1719 /*
1720  * Fastpath with forced inlining to produce a kfree and kmem_cache_free that
1721  * can perform fastpath freeing without additional function calls.
1722  *
1723  * The fastpath is only possible if we are freeing to the current cpu slab
1724  * of this processor. This typically the case if we have just allocated
1725  * the item before.
1726  *
1727  * If fastpath is not possible then fall back to __slab_free where we deal
1728  * with all sorts of special processing.
1729  */
1730 static __always_inline void slab_free(struct kmem_cache *s,
1731                         struct page *page, void *x, void *addr)
1732 {
1733         void **object = (void *)x;
1734         struct kmem_cache_cpu *c;
1735         unsigned long flags;
1736
1737         local_irq_save(flags);
1738         c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
1739         debug_check_no_locks_freed(object, c->objsize);
1740         if (likely(page == c->page && c->node >= 0)) {
1741                 object[c->offset] = c->freelist;
1742                 c->freelist = object;
1743                 stat(c, FREE_FASTPATH);
1744         } else
1745                 __slab_free(s, page, x, addr, c->offset);
1746
1747         local_irq_restore(flags);
1748 }
1749
1750 void kmem_cache_free(struct kmem_cache *s, void *x)
1751 {
1752         struct page *page;
1753
1754         page = virt_to_head_page(x);
1755
1756         slab_free(s, page, x, __builtin_return_address(0));
1757 }
1758 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_free);
1759
1760 /* Figure out on which slab object the object resides */
1761 static struct page *get_object_page(const void *x)
1762 {
1763         struct page *page = virt_to_head_page(x);
1764
1765         if (!PageSlab(page))
1766                 return NULL;
1767
1768         return page;
1769 }
1770
1771 /*
1772  * Object placement in a slab is made very easy because we always start at
1773  * offset 0. If we tune the size of the object to the alignment then we can
1774  * get the required alignment by putting one properly sized object after
1775  * another.
1776  *
1777  * Notice that the allocation order determines the sizes of the per cpu
1778  * caches. Each processor has always one slab available for allocations.
1779  * Increasing the allocation order reduces the number of times that slabs
1780  * must be moved on and off the partial lists and is therefore a factor in
1781  * locking overhead.
1782  */
1783
1784 /*
1785  * Mininum / Maximum order of slab pages. This influences locking overhead
1786  * and slab fragmentation. A higher order reduces the number of partial slabs
1787  * and increases the number of allocations possible without having to
1788  * take the list_lock.
1789  */
1790 static int slub_min_order;
1791 static int slub_max_order = DEFAULT_MAX_ORDER;
1792 static int slub_min_objects = DEFAULT_MIN_OBJECTS;
1793
1794 /*
1795  * Merge control. If this is set then no merging of slab caches will occur.
1796  * (Could be removed. This was introduced to pacify the merge skeptics.)
1797  */
1798 static int slub_nomerge;
1799
1800 /*
1801  * Calculate the order of allocation given an slab object size.
1802  *
1803  * The order of allocation has significant impact on performance and other
1804  * system components. Generally order 0 allocations should be preferred since
1805  * order 0 does not cause fragmentation in the page allocator. Larger objects
1806  * be problematic to put into order 0 slabs because there may be too much
1807  * unused space left. We go to a higher order if more than 1/8th of the slab
1808  * would be wasted.
1809  *
1810  * In order to reach satisfactory performance we must ensure that a minimum
1811  * number of objects is in one slab. Otherwise we may generate too much
1812  * activity on the partial lists which requires taking the list_lock. This is
1813  * less a concern for large slabs though which are rarely used.
1814  *
1815  * slub_max_order specifies the order where we begin to stop considering the
1816  * number of objects in a slab as critical. If we reach slub_max_order then
1817  * we try to keep the page order as low as possible. So we accept more waste
1818  * of space in favor of a small page order.
1819  *
1820  * Higher order allocations also allow the placement of more objects in a
1821  * slab and thereby reduce object handling overhead. If the user has
1822  * requested a higher mininum order then we start with that one instead of
1823  * the smallest order which will fit the object.
1824  */
1825 static inline int slab_order(int size, int min_objects,
1826                                 int max_order, int fract_leftover)
1827 {
1828         int order;
1829         int rem;
1830         int min_order = slub_min_order;
1831
1832         if ((PAGE_SIZE << min_order) / size > 65535)
1833                 return get_order(size * 65535) - 1;
1834
1835         for (order = max(min_order,
1836                                 fls(min_objects * size - 1) - PAGE_SHIFT);
1837                         order <= max_order; order++) {
1838
1839                 unsigned long slab_size = PAGE_SIZE << order;
1840
1841                 if (slab_size < min_objects * size)
1842                         continue;
1843
1844                 rem = slab_size % size;
1845
1846                 if (rem <= slab_size / fract_leftover)
1847                         break;
1848
1849         }
1850
1851         return order;
1852 }
1853
1854 static inline int calculate_order(int size)
1855 {
1856         int order;
1857         int min_objects;
1858         int fraction;
1859
1860         /*
1861          * Attempt to find best configuration for a slab. This
1862          * works by first attempting to generate a layout with
1863          * the best configuration and backing off gradually.
1864          *
1865          * First we reduce the acceptable waste in a slab. Then
1866          * we reduce the minimum objects required in a slab.
1867          */
1868         min_objects = slub_min_objects;
1869         while (min_objects > 1) {
1870                 fraction = 8;
1871                 while (fraction >= 4) {
1872                         order = slab_order(size, min_objects,
1873                                                 slub_max_order, fraction);
1874                         if (order <= slub_max_order)
1875                                 return order;
1876                         fraction /= 2;
1877                 }
1878                 min_objects /= 2;
1879         }
1880
1881         /*
1882          * We were unable to place multiple objects in a slab. Now
1883          * lets see if we can place a single object there.
1884          */
1885         order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1);
1886         if (order <= slub_max_order)
1887                 return order;
1888
1889         /*
1890          * Doh this slab cannot be placed using slub_max_order.
1891          */
1892         order = slab_order(size, 1, MAX_ORDER, 1);
1893         if (order <= MAX_ORDER)
1894                 return order;
1895         return -ENOSYS;
1896 }
1897
1898 /*
1899  * Figure out what the alignment of the objects will be.
1900  */
1901 static unsigned long calculate_alignment(unsigned long flags,
1902                 unsigned long align, unsigned long size)
1903 {
1904         /*
1905          * If the user wants hardware cache aligned objects then follow that
1906          * suggestion if the object is sufficiently large.
1907          *
1908          * The hardware cache alignment cannot override the specified
1909          * alignment though. If that is greater then use it.
1910          */
1911         if (flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN) {
1912                 unsigned long ralign = cache_line_size();
1913                 while (size <= ralign / 2)
1914                         ralign /= 2;
1915                 align = max(align, ralign);
1916         }
1917
1918         if (align < ARCH_SLAB_MINALIGN)
1919                 align = ARCH_SLAB_MINALIGN;
1920
1921         return ALIGN(align, sizeof(void *));
1922 }
1923
1924 static void init_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1925                         struct kmem_cache_cpu *c)
1926 {
1927         c->page = NULL;
1928         c->freelist = NULL;
1929         c->node = 0;
1930         c->offset = s->offset / sizeof(void *);
1931         c->objsize = s->objsize;
1932 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
1933         memset(c->stat, 0, NR_SLUB_STAT_ITEMS * sizeof(unsigned));
1934 #endif
1935 }
1936
1937 static void init_kmem_cache_node(struct kmem_cache_node *n)
1938 {
1939         n->nr_partial = 0;
1940         spin_lock_init(&n->list_lock);
1941         INIT_LIST_HEAD(&n->partial);
1942 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
1943         atomic_long_set(&n->nr_slabs, 0);
1944         INIT_LIST_HEAD(&n->full);
1945 #endif
1946 }
1947
1948 #ifdef CONFIG_SMP
1949 /*
1950  * Per cpu array for per cpu structures.
1951  *
1952  * The per cpu array places all kmem_cache_cpu structures from one processor
1953  * close together meaning that it becomes possible that multiple per cpu
1954  * structures are contained in one cacheline. This may be particularly
1955  * beneficial for the kmalloc caches.
1956  *
1957  * A desktop system typically has around 60-80 slabs. With 100 here we are
1958  * likely able to get per cpu structures for all caches from the array defined
1959  * here. We must be able to cover all kmalloc caches during bootstrap.
1960  *
1961  * If the per cpu array is exhausted then fall back to kmalloc
1962  * of individual cachelines. No sharing is possible then.
1963  */
1964 #define NR_KMEM_CACHE_CPU 100
1965
1966 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu,
1967                                 kmem_cache_cpu)[NR_KMEM_CACHE_CPU];
1968
1969 static DEFINE_PER_CPU(struct kmem_cache_cpu *, kmem_cache_cpu_free);
1970 static cpumask_t kmem_cach_cpu_free_init_once = CPU_MASK_NONE;
1971
1972 static struct kmem_cache_cpu *alloc_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache *s,
1973                                                         int cpu, gfp_t flags)
1974 {
1975         struct kmem_cache_cpu *c = per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
1976
1977         if (c)
1978                 per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) =
1979                                 (void *)c->freelist;
1980         else {
1981                 /* Table overflow: So allocate ourselves */
1982                 c = kmalloc_node(
1983                         ALIGN(sizeof(struct kmem_cache_cpu), cache_line_size()),
1984                         flags, cpu_to_node(cpu));
1985                 if (!c)
1986                         return NULL;
1987         }
1988
1989         init_kmem_cache_cpu(s, c);
1990         return c;
1991 }
1992
1993 static void free_kmem_cache_cpu(struct kmem_cache_cpu *c, int cpu)
1994 {
1995         if (c < per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) ||
1996                         c > per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu) + NR_KMEM_CACHE_CPU) {
1997                 kfree(c);
1998                 return;
1999         }
2000         c->freelist = (void *)per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu);
2001         per_cpu(kmem_cache_cpu_free, cpu) = c;
2002 }
2003
2004 static void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s)
2005 {
2006         int cpu;
2007
2008         for_each_online_cpu(cpu) {
2009                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2010
2011                 if (c) {
2012                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
2013                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
2014                 }
2015         }
2016 }
2017
2018 static int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2019 {
2020         int cpu;
2021
2022         for_each_online_cpu(cpu) {
2023                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
2024
2025                 if (c)
2026                         continue;
2027
2028                 c = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu, flags);
2029                 if (!c) {
2030                         free_kmem_cache_cpus(s);
2031                         return 0;
2032                 }
2033                 s->cpu_slab[cpu] = c;
2034         }
2035         return 1;
2036 }
2037
2038 /*
2039  * Initialize the per cpu array.
2040  */
2041 static void init_alloc_cpu_cpu(int cpu)
2042 {
2043         int i;
2044
2045         if (cpu_isset(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once))
2046                 return;
2047
2048         for (i = NR_KMEM_CACHE_CPU - 1; i >= 0; i--)
2049                 free_kmem_cache_cpu(&per_cpu(kmem_cache_cpu, cpu)[i], cpu);
2050
2051         cpu_set(cpu, kmem_cach_cpu_free_init_once);
2052 }
2053
2054 static void __init init_alloc_cpu(void)
2055 {
2056         int cpu;
2057
2058         for_each_online_cpu(cpu)
2059                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
2060   }
2061
2062 #else
2063 static inline void free_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s) {}
2064 static inline void init_alloc_cpu(void) {}
2065
2066 static inline int alloc_kmem_cache_cpus(struct kmem_cache *s, gfp_t flags)
2067 {
2068         init_kmem_cache_cpu(s, &s->cpu_slab);
2069         return 1;
2070 }
2071 #endif
2072
2073 #ifdef CONFIG_NUMA
2074 /*
2075  * No kmalloc_node yet so do it by hand. We know that this is the first
2076  * slab on the node for this slabcache. There are no concurrent accesses
2077  * possible.
2078  *
2079  * Note that this function only works on the kmalloc_node_cache
2080  * when allocating for the kmalloc_node_cache. This is used for bootstrapping
2081  * memory on a fresh node that has no slab structures yet.
2082  */
2083 static struct kmem_cache_node *early_kmem_cache_node_alloc(gfp_t gfpflags,
2084                                                            int node)
2085 {
2086         struct page *page;
2087         struct kmem_cache_node *n;
2088         unsigned long flags;
2089
2090         BUG_ON(kmalloc_caches->size < sizeof(struct kmem_cache_node));
2091
2092         page = new_slab(kmalloc_caches, gfpflags, node);
2093
2094         BUG_ON(!page);
2095         if (page_to_nid(page) != node) {
2096                 printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to allocate memory from "
2097                                 "node %d\n", node);
2098                 printk(KERN_ERR "SLUB: Allocating a useless per node structure "
2099                                 "in order to be able to continue\n");
2100         }
2101
2102         n = page->freelist;
2103         BUG_ON(!n);
2104         page->freelist = get_freepointer(kmalloc_caches, n);
2105         page->inuse++;
2106         kmalloc_caches->node[node] = n;
2107 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2108         init_object(kmalloc_caches, n, 1);
2109         init_tracking(kmalloc_caches, n);
2110 #endif
2111         init_kmem_cache_node(n);
2112         inc_slabs_node(kmalloc_caches, node);
2113
2114         /*
2115          * lockdep requires consistent irq usage for each lock
2116          * so even though there cannot be a race this early in
2117          * the boot sequence, we still disable irqs.
2118          */
2119         local_irq_save(flags);
2120         add_partial(n, page, 0);
2121         local_irq_restore(flags);
2122         return n;
2123 }
2124
2125 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2126 {
2127         int node;
2128
2129         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2130                 struct kmem_cache_node *n = s->node[node];
2131                 if (n && n != &s->local_node)
2132                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2133                 s->node[node] = NULL;
2134         }
2135 }
2136
2137 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2138 {
2139         int node;
2140         int local_node;
2141
2142         if (slab_state >= UP)
2143                 local_node = page_to_nid(virt_to_page(s));
2144         else
2145                 local_node = 0;
2146
2147         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2148                 struct kmem_cache_node *n;
2149
2150                 if (local_node == node)
2151                         n = &s->local_node;
2152                 else {
2153                         if (slab_state == DOWN) {
2154                                 n = early_kmem_cache_node_alloc(gfpflags,
2155                                                                 node);
2156                                 continue;
2157                         }
2158                         n = kmem_cache_alloc_node(kmalloc_caches,
2159                                                         gfpflags, node);
2160
2161                         if (!n) {
2162                                 free_kmem_cache_nodes(s);
2163                                 return 0;
2164                         }
2165
2166                 }
2167                 s->node[node] = n;
2168                 init_kmem_cache_node(n);
2169         }
2170         return 1;
2171 }
2172 #else
2173 static void free_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s)
2174 {
2175 }
2176
2177 static int init_kmem_cache_nodes(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)
2178 {
2179         init_kmem_cache_node(&s->local_node);
2180         return 1;
2181 }
2182 #endif
2183
2184 /*
2185  * calculate_sizes() determines the order and the distribution of data within
2186  * a slab object.
2187  */
2188 static int calculate_sizes(struct kmem_cache *s)
2189 {
2190         unsigned long flags = s->flags;
2191         unsigned long size = s->objsize;
2192         unsigned long align = s->align;
2193
2194         /*
2195          * Round up object size to the next word boundary. We can only
2196          * place the free pointer at word boundaries and this determines
2197          * the possible location of the free pointer.
2198          */
2199         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
2200
2201 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2202         /*
2203          * Determine if we can poison the object itself. If the user of
2204          * the slab may touch the object after free or before allocation
2205          * then we should never poison the object itself.
2206          */
2207         if ((flags & SLAB_POISON) && !(flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU) &&
2208                         !s->ctor)
2209                 s->flags |= __OBJECT_POISON;
2210         else
2211                 s->flags &= ~__OBJECT_POISON;
2212
2213
2214         /*
2215          * If we are Redzoning then check if there is some space between the
2216          * end of the object and the free pointer. If not then add an
2217          * additional word to have some bytes to store Redzone information.
2218          */
2219         if ((flags & SLAB_RED_ZONE) && size == s->objsize)
2220                 size += sizeof(void *);
2221 #endif
2222
2223         /*
2224          * With that we have determined the number of bytes in actual use
2225          * by the object. This is the potential offset to the free pointer.
2226          */
2227         s->inuse = size;
2228
2229         if (((flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_POISON)) ||
2230                 s->ctor)) {
2231                 /*
2232                  * Relocate free pointer after the object if it is not
2233                  * permitted to overwrite the first word of the object on
2234                  * kmem_cache_free.
2235                  *
2236                  * This is the case if we do RCU, have a constructor or
2237                  * destructor or are poisoning the objects.
2238                  */
2239                 s->offset = size;
2240                 size += sizeof(void *);
2241         }
2242
2243 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2244         if (flags & SLAB_STORE_USER)
2245                 /*
2246                  * Need to store information about allocs and frees after
2247                  * the object.
2248                  */
2249                 size += 2 * sizeof(struct track);
2250
2251         if (flags & SLAB_RED_ZONE)
2252                 /*
2253                  * Add some empty padding so that we can catch
2254                  * overwrites from earlier objects rather than let
2255                  * tracking information or the free pointer be
2256                  * corrupted if an user writes before the start
2257                  * of the object.
2258                  */
2259                 size += sizeof(void *);
2260 #endif
2261
2262         /*
2263          * Determine the alignment based on various parameters that the
2264          * user specified and the dynamic determination of cache line size
2265          * on bootup.
2266          */
2267         align = calculate_alignment(flags, align, s->objsize);
2268
2269         /*
2270          * SLUB stores one object immediately after another beginning from
2271          * offset 0. In order to align the objects we have to simply size
2272          * each object to conform to the alignment.
2273          */
2274         size = ALIGN(size, align);
2275         s->size = size;
2276
2277         if ((flags & __KMALLOC_CACHE) &&
2278                         PAGE_SIZE / size < slub_min_objects) {
2279                 /*
2280                  * Kmalloc cache that would not have enough objects in
2281                  * an order 0 page. Kmalloc slabs can fallback to
2282                  * page allocator order 0 allocs so take a reasonably large
2283                  * order that will allows us a good number of objects.
2284                  */
2285                 s->order = max(slub_max_order, PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER);
2286                 s->flags |= __PAGE_ALLOC_FALLBACK;
2287                 s->allocflags |= __GFP_NOWARN;
2288         } else
2289                 s->order = calculate_order(size);
2290
2291         if (s->order < 0)
2292                 return 0;
2293
2294         s->allocflags = 0;
2295         if (s->order)
2296                 s->allocflags |= __GFP_COMP;
2297
2298         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
2299                 s->allocflags |= SLUB_DMA;
2300
2301         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
2302                 s->allocflags |= __GFP_RECLAIMABLE;
2303
2304         /*
2305          * Determine the number of objects per slab
2306          */
2307         s->objects = (PAGE_SIZE << s->order) / size;
2308
2309         return !!s->objects;
2310
2311 }
2312
2313 static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
2314                 const char *name, size_t size,
2315                 size_t align, unsigned long flags,
2316                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
2317 {
2318         memset(s, 0, kmem_size);
2319         s->name = name;
2320         s->ctor = ctor;
2321         s->objsize = size;
2322         s->align = align;
2323         s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);
2324
2325         if (!calculate_sizes(s))
2326                 goto error;
2327
2328         s->refcount = 1;
2329 #ifdef CONFIG_NUMA
2330         s->remote_node_defrag_ratio = 100;
2331 #endif
2332         if (!init_kmem_cache_nodes(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2333                 goto error;
2334
2335         if (alloc_kmem_cache_cpus(s, gfpflags & ~SLUB_DMA))
2336                 return 1;
2337         free_kmem_cache_nodes(s);
2338 error:
2339         if (flags & SLAB_PANIC)
2340                 panic("Cannot create slab %s size=%lu realsize=%u "
2341                         "order=%u offset=%u flags=%lx\n",
2342                         s->name, (unsigned long)size, s->size, s->order,
2343                         s->offset, flags);
2344         return 0;
2345 }
2346
2347 /*
2348  * Check if a given pointer is valid
2349  */
2350 int kmem_ptr_validate(struct kmem_cache *s, const void *object)
2351 {
2352         struct page *page;
2353
2354         page = get_object_page(object);
2355
2356         if (!page || s != page->slab)
2357                 /* No slab or wrong slab */
2358                 return 0;
2359
2360         if (!check_valid_pointer(s, page, object))
2361                 return 0;
2362
2363         /*
2364          * We could also check if the object is on the slabs freelist.
2365          * But this would be too expensive and it seems that the main
2366          * purpose of kmem_ptr_valid() is to check if the object belongs
2367          * to a certain slab.
2368          */
2369         return 1;
2370 }
2371 EXPORT_SYMBOL(kmem_ptr_validate);
2372
2373 /*
2374  * Determine the size of a slab object
2375  */
2376 unsigned int kmem_cache_size(struct kmem_cache *s)
2377 {
2378         return s->objsize;
2379 }
2380 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_size);
2381
2382 const char *kmem_cache_name(struct kmem_cache *s)
2383 {
2384         return s->name;
2385 }
2386 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_name);
2387
2388 static void list_slab_objects(struct kmem_cache *s, struct page *page,
2389                                                         const char *text)
2390 {
2391 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2392         void *addr = page_address(page);
2393         void *p;
2394         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
2395
2396         bitmap_zero(map, page->objects);
2397         slab_err(s, page, "%s", text);
2398         slab_lock(page);
2399         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
2400                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
2401
2402         for_each_object(p, s, addr, page->objects) {
2403
2404                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map)) {
2405                         printk(KERN_ERR "INFO: Object 0x%p @offset=%tu\n",
2406                                                         p, p - addr);
2407                         print_tracking(s, p);
2408                 }
2409         }
2410         slab_unlock(page);
2411 #endif
2412 }
2413
2414 /*
2415  * Attempt to free all partial slabs on a node.
2416  */
2417 static void free_partial(struct kmem_cache *s, struct kmem_cache_node *n)
2418 {
2419         unsigned long flags;
2420         struct page *page, *h;
2421
2422         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2423         list_for_each_entry_safe(page, h, &n->partial, lru) {
2424                 if (!page->inuse) {
2425                         list_del(&page->lru);
2426                         discard_slab(s, page);
2427                         n->nr_partial--;
2428                 } else {
2429                         list_slab_objects(s, page,
2430                                 "Objects remaining on kmem_cache_close()");
2431                 }
2432         }
2433         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2434 }
2435
2436 /*
2437  * Release all resources used by a slab cache.
2438  */
2439 static inline int kmem_cache_close(struct kmem_cache *s)
2440 {
2441         int node;
2442
2443         flush_all(s);
2444
2445         /* Attempt to free all objects */
2446         free_kmem_cache_cpus(s);
2447         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2448                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
2449
2450                 free_partial(s, n);
2451                 if (n->nr_partial || slabs_node(s, node))
2452                         return 1;
2453         }
2454         free_kmem_cache_nodes(s);
2455         return 0;
2456 }
2457
2458 /*
2459  * Close a cache and release the kmem_cache structure
2460  * (must be used for caches created using kmem_cache_create)
2461  */
2462 void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s)
2463 {
2464         down_write(&slub_lock);
2465         s->refcount--;
2466         if (!s->refcount) {
2467                 list_del(&s->list);
2468                 up_write(&slub_lock);
2469                 if (kmem_cache_close(s)) {
2470                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: %s called for cache that "
2471                                 "still has objects.\n", s->name, __func__);
2472                         dump_stack();
2473                 }
2474                 sysfs_slab_remove(s);
2475         } else
2476                 up_write(&slub_lock);
2477 }
2478 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_destroy);
2479
2480 /********************************************************************
2481  *              Kmalloc subsystem
2482  *******************************************************************/
2483
2484 struct kmem_cache kmalloc_caches[PAGE_SHIFT + 1] __cacheline_aligned;
2485 EXPORT_SYMBOL(kmalloc_caches);
2486
2487 static int __init setup_slub_min_order(char *str)
2488 {
2489         get_option(&str, &slub_min_order);
2490
2491         return 1;
2492 }
2493
2494 __setup("slub_min_order=", setup_slub_min_order);
2495
2496 static int __init setup_slub_max_order(char *str)
2497 {
2498         get_option(&str, &slub_max_order);
2499
2500         return 1;
2501 }
2502
2503 __setup("slub_max_order=", setup_slub_max_order);
2504
2505 static int __init setup_slub_min_objects(char *str)
2506 {
2507         get_option(&str, &slub_min_objects);
2508
2509         return 1;
2510 }
2511
2512 __setup("slub_min_objects=", setup_slub_min_objects);
2513
2514 static int __init setup_slub_nomerge(char *str)
2515 {
2516         slub_nomerge = 1;
2517         return 1;
2518 }
2519
2520 __setup("slub_nomerge", setup_slub_nomerge);
2521
2522 static struct kmem_cache *create_kmalloc_cache(struct kmem_cache *s,
2523                 const char *name, int size, gfp_t gfp_flags)
2524 {
2525         unsigned int flags = 0;
2526
2527         if (gfp_flags & SLUB_DMA)
2528                 flags = SLAB_CACHE_DMA;
2529
2530         down_write(&slub_lock);
2531         if (!kmem_cache_open(s, gfp_flags, name, size, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2532                         flags | __KMALLOC_CACHE, NULL))
2533                 goto panic;
2534
2535         list_add(&s->list, &slab_caches);
2536         up_write(&slub_lock);
2537         if (sysfs_slab_add(s))
2538                 goto panic;
2539         return s;
2540
2541 panic:
2542         panic("Creation of kmalloc slab %s size=%d failed.\n", name, size);
2543 }
2544
2545 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2546 static struct kmem_cache *kmalloc_caches_dma[PAGE_SHIFT + 1];
2547
2548 static void sysfs_add_func(struct work_struct *w)
2549 {
2550         struct kmem_cache *s;
2551
2552         down_write(&slub_lock);
2553         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2554                 if (s->flags & __SYSFS_ADD_DEFERRED) {
2555                         s->flags &= ~__SYSFS_ADD_DEFERRED;
2556                         sysfs_slab_add(s);
2557                 }
2558         }
2559         up_write(&slub_lock);
2560 }
2561
2562 static DECLARE_WORK(sysfs_add_work, sysfs_add_func);
2563
2564 static noinline struct kmem_cache *dma_kmalloc_cache(int index, gfp_t flags)
2565 {
2566         struct kmem_cache *s;
2567         char *text;
2568         size_t realsize;
2569
2570         s = kmalloc_caches_dma[index];
2571         if (s)
2572                 return s;
2573
2574         /* Dynamically create dma cache */
2575         if (flags & __GFP_WAIT)
2576                 down_write(&slub_lock);
2577         else {
2578                 if (!down_write_trylock(&slub_lock))
2579                         goto out;
2580         }
2581
2582         if (kmalloc_caches_dma[index])
2583                 goto unlock_out;
2584
2585         realsize = kmalloc_caches[index].objsize;
2586         text = kasprintf(flags & ~SLUB_DMA, "kmalloc_dma-%d",
2587                          (unsigned int)realsize);
2588         s = kmalloc(kmem_size, flags & ~SLUB_DMA);
2589
2590         if (!s || !text || !kmem_cache_open(s, flags, text,
2591                         realsize, ARCH_KMALLOC_MINALIGN,
2592                         SLAB_CACHE_DMA|__SYSFS_ADD_DEFERRED, NULL)) {
2593                 kfree(s);
2594                 kfree(text);
2595                 goto unlock_out;
2596         }
2597
2598         list_add(&s->list, &slab_caches);
2599         kmalloc_caches_dma[index] = s;
2600
2601         schedule_work(&sysfs_add_work);
2602
2603 unlock_out:
2604         up_write(&slub_lock);
2605 out:
2606         return kmalloc_caches_dma[index];
2607 }
2608 #endif
2609
2610 /*
2611  * Conversion table for small slabs sizes / 8 to the index in the
2612  * kmalloc array. This is necessary for slabs < 192 since we have non power
2613  * of two cache sizes there. The size of larger slabs can be determined using
2614  * fls.
2615  */
2616 static s8 size_index[24] = {
2617         3,      /* 8 */
2618         4,      /* 16 */
2619         5,      /* 24 */
2620         5,      /* 32 */
2621         6,      /* 40 */
2622         6,      /* 48 */
2623         6,      /* 56 */
2624         6,      /* 64 */
2625         1,      /* 72 */
2626         1,      /* 80 */
2627         1,      /* 88 */
2628         1,      /* 96 */
2629         7,      /* 104 */
2630         7,      /* 112 */
2631         7,      /* 120 */
2632         7,      /* 128 */
2633         2,      /* 136 */
2634         2,      /* 144 */
2635         2,      /* 152 */
2636         2,      /* 160 */
2637         2,      /* 168 */
2638         2,      /* 176 */
2639         2,      /* 184 */
2640         2       /* 192 */
2641 };
2642
2643 static struct kmem_cache *get_slab(size_t size, gfp_t flags)
2644 {
2645         int index;
2646
2647         if (size <= 192) {
2648                 if (!size)
2649                         return ZERO_SIZE_PTR;
2650
2651                 index = size_index[(size - 1) / 8];
2652         } else
2653                 index = fls(size - 1);
2654
2655 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
2656         if (unlikely((flags & SLUB_DMA)))
2657                 return dma_kmalloc_cache(index, flags);
2658
2659 #endif
2660         return &kmalloc_caches[index];
2661 }
2662
2663 void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
2664 {
2665         struct kmem_cache *s;
2666
2667         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2668                 return kmalloc_large(size, flags);
2669
2670         s = get_slab(size, flags);
2671
2672         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2673                 return s;
2674
2675         return slab_alloc(s, flags, -1, __builtin_return_address(0));
2676 }
2677 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc);
2678
2679 static void *kmalloc_large_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2680 {
2681         struct page *page = alloc_pages_node(node, flags | __GFP_COMP,
2682                                                 get_order(size));
2683
2684         if (page)
2685                 return page_address(page);
2686         else
2687                 return NULL;
2688 }
2689
2690 #ifdef CONFIG_NUMA
2691 void *__kmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node)
2692 {
2693         struct kmem_cache *s;
2694
2695         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
2696                 return kmalloc_large_node(size, flags, node);
2697
2698         s = get_slab(size, flags);
2699
2700         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
2701                 return s;
2702
2703         return slab_alloc(s, flags, node, __builtin_return_address(0));
2704 }
2705 EXPORT_SYMBOL(__kmalloc_node);
2706 #endif
2707
2708 size_t ksize(const void *object)
2709 {
2710         struct page *page;
2711         struct kmem_cache *s;
2712
2713         if (unlikely(object == ZERO_SIZE_PTR))
2714                 return 0;
2715
2716         page = virt_to_head_page(object);
2717
2718         if (unlikely(!PageSlab(page)))
2719                 return PAGE_SIZE << compound_order(page);
2720
2721         s = page->slab;
2722
2723 #ifdef CONFIG_SLUB_DEBUG
2724         /*
2725          * Debugging requires use of the padding between object
2726          * and whatever may come after it.
2727          */
2728         if (s->flags & (SLAB_RED_ZONE | SLAB_POISON))
2729                 return s->objsize;
2730
2731 #endif
2732         /*
2733          * If we have the need to store the freelist pointer
2734          * back there or track user information then we can
2735          * only use the space before that information.
2736          */
2737         if (s->flags & (SLAB_DESTROY_BY_RCU | SLAB_STORE_USER))
2738                 return s->inuse;
2739         /*
2740          * Else we can use all the padding etc for the allocation
2741          */
2742         return s->size;
2743 }
2744 EXPORT_SYMBOL(ksize);
2745
2746 void kfree(const void *x)
2747 {
2748         struct page *page;
2749         void *object = (void *)x;
2750
2751         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(x)))
2752                 return;
2753
2754         page = virt_to_head_page(x);
2755         if (unlikely(!PageSlab(page))) {
2756                 put_page(page);
2757                 return;
2758         }
2759         slab_free(page->slab, page, object, __builtin_return_address(0));
2760 }
2761 EXPORT_SYMBOL(kfree);
2762
2763 /*
2764  * kmem_cache_shrink removes empty slabs from the partial lists and sorts
2765  * the remaining slabs by the number of items in use. The slabs with the
2766  * most items in use come first. New allocations will then fill those up
2767  * and thus they can be removed from the partial lists.
2768  *
2769  * The slabs with the least items are placed last. This results in them
2770  * being allocated from last increasing the chance that the last objects
2771  * are freed in them.
2772  */
2773 int kmem_cache_shrink(struct kmem_cache *s)
2774 {
2775         int node;
2776         int i;
2777         struct kmem_cache_node *n;
2778         struct page *page;
2779         struct page *t;
2780         struct list_head *slabs_by_inuse =
2781                 kmalloc(sizeof(struct list_head) * s->objects, GFP_KERNEL);
2782         unsigned long flags;
2783
2784         if (!slabs_by_inuse)
2785                 return -ENOMEM;
2786
2787         flush_all(s);
2788         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
2789                 n = get_node(s, node);
2790
2791                 if (!n->nr_partial)
2792                         continue;
2793
2794                 for (i = 0; i < s->objects; i++)
2795                         INIT_LIST_HEAD(slabs_by_inuse + i);
2796
2797                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
2798
2799                 /*
2800                  * Build lists indexed by the items in use in each slab.
2801                  *
2802                  * Note that concurrent frees may occur while we hold the
2803                  * list_lock. page->inuse here is the upper limit.
2804                  */
2805                 list_for_each_entry_safe(page, t, &n->partial, lru) {
2806                         if (!page->inuse && slab_trylock(page)) {
2807                                 /*
2808                                  * Must hold slab lock here because slab_free
2809                                  * may have freed the last object and be
2810                                  * waiting to release the slab.
2811                                  */
2812                                 list_del(&page->lru);
2813                                 n->nr_partial--;
2814                                 slab_unlock(page);
2815                                 discard_slab(s, page);
2816                         } else {
2817                                 list_move(&page->lru,
2818                                 slabs_by_inuse + page->inuse);
2819                         }
2820                 }
2821
2822                 /*
2823                  * Rebuild the partial list with the slabs filled up most
2824                  * first and the least used slabs at the end.
2825                  */
2826                 for (i = s->objects - 1; i >= 0; i--)
2827                         list_splice(slabs_by_inuse + i, n->partial.prev);
2828
2829                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
2830         }
2831
2832         kfree(slabs_by_inuse);
2833         return 0;
2834 }
2835 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_shrink);
2836
2837 #if defined(CONFIG_NUMA) && defined(CONFIG_MEMORY_HOTPLUG)
2838 static int slab_mem_going_offline_callback(void *arg)
2839 {
2840         struct kmem_cache *s;
2841
2842         down_read(&slub_lock);
2843         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
2844                 kmem_cache_shrink(s);
2845         up_read(&slub_lock);
2846
2847         return 0;
2848 }
2849
2850 static void slab_mem_offline_callback(void *arg)
2851 {
2852         struct kmem_cache_node *n;
2853         struct kmem_cache *s;
2854         struct memory_notify *marg = arg;
2855         int offline_node;
2856
2857         offline_node = marg->status_change_nid;
2858
2859         /*
2860          * If the node still has available memory. we need kmem_cache_node
2861          * for it yet.
2862          */
2863         if (offline_node < 0)
2864                 return;
2865
2866         down_read(&slub_lock);
2867         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2868                 n = get_node(s, offline_node);
2869                 if (n) {
2870                         /*
2871                          * if n->nr_slabs > 0, slabs still exist on the node
2872                          * that is going down. We were unable to free them,
2873                          * and offline_pages() function shoudn't call this
2874                          * callback. So, we must fail.
2875                          */
2876                         BUG_ON(slabs_node(s, offline_node));
2877
2878                         s->node[offline_node] = NULL;
2879                         kmem_cache_free(kmalloc_caches, n);
2880                 }
2881         }
2882         up_read(&slub_lock);
2883 }
2884
2885 static int slab_mem_going_online_callback(void *arg)
2886 {
2887         struct kmem_cache_node *n;
2888         struct kmem_cache *s;
2889         struct memory_notify *marg = arg;
2890         int nid = marg->status_change_nid;
2891         int ret = 0;
2892
2893         /*
2894          * If the node's memory is already available, then kmem_cache_node is
2895          * already created. Nothing to do.
2896          */
2897         if (nid < 0)
2898                 return 0;
2899
2900         /*
2901          * We are bringing a node online. No memory is availabe yet. We must
2902          * allocate a kmem_cache_node structure in order to bring the node
2903          * online.
2904          */
2905         down_read(&slub_lock);
2906         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
2907                 /*
2908                  * XXX: kmem_cache_alloc_node will fallback to other nodes
2909                  *      since memory is not yet available from the node that
2910                  *      is brought up.
2911                  */
2912                 n = kmem_cache_alloc(kmalloc_caches, GFP_KERNEL);
2913                 if (!n) {
2914                         ret = -ENOMEM;
2915                         goto out;
2916                 }
2917                 init_kmem_cache_node(n);
2918                 s->node[nid] = n;
2919         }
2920 out:
2921         up_read(&slub_lock);
2922         return ret;
2923 }
2924
2925 static int slab_memory_callback(struct notifier_block *self,
2926                                 unsigned long action, void *arg)
2927 {
2928         int ret = 0;
2929
2930         switch (action) {
2931         case MEM_GOING_ONLINE:
2932                 ret = slab_mem_going_online_callback(arg);
2933                 break;
2934         case MEM_GOING_OFFLINE:
2935                 ret = slab_mem_going_offline_callback(arg);
2936                 break;
2937         case MEM_OFFLINE:
2938         case MEM_CANCEL_ONLINE:
2939                 slab_mem_offline_callback(arg);
2940                 break;
2941         case MEM_ONLINE:
2942         case MEM_CANCEL_OFFLINE:
2943                 break;
2944         }
2945
2946         ret = notifier_from_errno(ret);
2947         return ret;
2948 }
2949
2950 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG */
2951
2952 /********************************************************************
2953  *                      Basic setup of slabs
2954  *******************************************************************/
2955
2956 void __init kmem_cache_init(void)
2957 {
2958         int i;
2959         int caches = 0;
2960
2961         init_alloc_cpu();
2962
2963 #ifdef CONFIG_NUMA
2964         /*
2965          * Must first have the slab cache available for the allocations of the
2966          * struct kmem_cache_node's. There is special bootstrap code in
2967          * kmem_cache_open for slab_state == DOWN.
2968          */
2969         create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[0], "kmem_cache_node",
2970                 sizeof(struct kmem_cache_node), GFP_KERNEL);
2971         kmalloc_caches[0].refcount = -1;
2972         caches++;
2973
2974         hotplug_memory_notifier(slab_memory_callback, 1);
2975 #endif
2976
2977         /* Able to allocate the per node structures */
2978         slab_state = PARTIAL;
2979
2980         /* Caches that are not of the two-to-the-power-of size */
2981         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 64) {
2982                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[1],
2983                                 "kmalloc-96", 96, GFP_KERNEL);
2984                 caches++;
2985         }
2986         if (KMALLOC_MIN_SIZE <= 128) {
2987                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[2],
2988                                 "kmalloc-192", 192, GFP_KERNEL);
2989                 caches++;
2990         }
2991
2992         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++) {
2993                 create_kmalloc_cache(&kmalloc_caches[i],
2994                         "kmalloc", 1 << i, GFP_KERNEL);
2995                 caches++;
2996         }
2997
2998
2999         /*
3000          * Patch up the size_index table if we have strange large alignment
3001          * requirements for the kmalloc array. This is only the case for
3002          * MIPS it seems. The standard arches will not generate any code here.
3003          *
3004          * Largest permitted alignment is 256 bytes due to the way we
3005          * handle the index determination for the smaller caches.
3006          *
3007          * Make sure that nothing crazy happens if someone starts tinkering
3008          * around with ARCH_KMALLOC_MINALIGN
3009          */
3010         BUILD_BUG_ON(KMALLOC_MIN_SIZE > 256 ||
3011                 (KMALLOC_MIN_SIZE & (KMALLOC_MIN_SIZE - 1)));
3012
3013         for (i = 8; i < KMALLOC_MIN_SIZE; i += 8)
3014                 size_index[(i - 1) / 8] = KMALLOC_SHIFT_LOW;
3015
3016         slab_state = UP;
3017
3018         /* Provide the correct kmalloc names now that the caches are up */
3019         for (i = KMALLOC_SHIFT_LOW; i <= PAGE_SHIFT; i++)
3020                 kmalloc_caches[i]. name =
3021                         kasprintf(GFP_KERNEL, "kmalloc-%d", 1 << i);
3022
3023 #ifdef CONFIG_SMP
3024         register_cpu_notifier(&slab_notifier);
3025         kmem_size = offsetof(struct kmem_cache, cpu_slab) +
3026                                 nr_cpu_ids * sizeof(struct kmem_cache_cpu *);
3027 #else
3028         kmem_size = sizeof(struct kmem_cache);
3029 #endif
3030
3031         printk(KERN_INFO
3032                 "SLUB: Genslabs=%d, HWalign=%d, Order=%d-%d, MinObjects=%d,"
3033                 " CPUs=%d, Nodes=%d\n",
3034                 caches, cache_line_size(),
3035                 slub_min_order, slub_max_order, slub_min_objects,
3036                 nr_cpu_ids, nr_node_ids);
3037 }
3038
3039 /*
3040  * Find a mergeable slab cache
3041  */
3042 static int slab_unmergeable(struct kmem_cache *s)
3043 {
3044         if (slub_nomerge || (s->flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3045                 return 1;
3046
3047         if ((s->flags & __PAGE_ALLOC_FALLBACK))
3048                 return 1;
3049
3050         if (s->ctor)
3051                 return 1;
3052
3053         /*
3054          * We may have set a slab to be unmergeable during bootstrap.
3055          */
3056         if (s->refcount < 0)
3057                 return 1;
3058
3059         return 0;
3060 }
3061
3062 static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
3063                 size_t align, unsigned long flags, const char *name,
3064                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
3065 {
3066         struct kmem_cache *s;
3067
3068         if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
3069                 return NULL;
3070
3071         if (ctor)
3072                 return NULL;
3073
3074         size = ALIGN(size, sizeof(void *));
3075         align = calculate_alignment(flags, align, size);
3076         size = ALIGN(size, align);
3077         flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);
3078
3079         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3080                 if (slab_unmergeable(s))
3081                         continue;
3082
3083                 if (size > s->size)
3084                         continue;
3085
3086                 if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
3087                                 continue;
3088                 /*
3089                  * Check if alignment is compatible.
3090                  * Courtesy of Adrian Drzewiecki
3091                  */
3092                 if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
3093                         continue;
3094
3095                 if (s->size - size >= sizeof(void *))
3096                         continue;
3097
3098                 return s;
3099         }
3100         return NULL;
3101 }
3102
3103 struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
3104                 size_t align, unsigned long flags,
3105                 void (*ctor)(struct kmem_cache *, void *))
3106 {
3107         struct kmem_cache *s;
3108
3109         down_write(&slub_lock);
3110         s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
3111         if (s) {
3112                 int cpu;
3113
3114                 s->refcount++;
3115                 /*
3116                  * Adjust the object sizes so that we clear
3117                  * the complete object on kzalloc.
3118                  */
3119                 s->objsize = max(s->objsize, (int)size);
3120
3121                 /*
3122                  * And then we need to update the object size in the
3123                  * per cpu structures
3124                  */
3125                 for_each_online_cpu(cpu)
3126                         get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;
3127
3128                 s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
3129                 up_write(&slub_lock);
3130
3131                 if (sysfs_slab_alias(s, name))
3132                         goto err;
3133                 return s;
3134         }
3135
3136         s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
3137         if (s) {
3138                 if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
3139                                 size, align, flags, ctor)) {
3140                         list_add(&s->list, &slab_caches);
3141                         up_write(&slub_lock);
3142                         if (sysfs_slab_add(s))
3143                                 goto err;
3144                         return s;
3145                 }
3146                 kfree(s);
3147         }
3148         up_write(&slub_lock);
3149
3150 err:
3151         if (flags & SLAB_PANIC)
3152                 panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
3153         else
3154                 s = NULL;
3155         return s;
3156 }
3157 EXPORT_SYMBOL(kmem_cache_create);
3158
3159 #ifdef CONFIG_SMP
3160 /*
3161  * Use the cpu notifier to insure that the cpu slabs are flushed when
3162  * necessary.
3163  */
3164 static int __cpuinit slab_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
3165                 unsigned long action, void *hcpu)
3166 {
3167         long cpu = (long)hcpu;
3168         struct kmem_cache *s;
3169         unsigned long flags;
3170
3171         switch (action) {
3172         case CPU_UP_PREPARE:
3173         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3174                 init_alloc_cpu_cpu(cpu);
3175                 down_read(&slub_lock);
3176                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list)
3177                         s->cpu_slab[cpu] = alloc_kmem_cache_cpu(s, cpu,
3178                                                         GFP_KERNEL);
3179                 up_read(&slub_lock);
3180                 break;
3181
3182         case CPU_UP_CANCELED:
3183         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3184         case CPU_DEAD:
3185         case CPU_DEAD_FROZEN:
3186                 down_read(&slub_lock);
3187                 list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
3188                         struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3189
3190                         local_irq_save(flags);
3191                         __flush_cpu_slab(s, cpu);
3192                         local_irq_restore(flags);
3193                         free_kmem_cache_cpu(c, cpu);
3194                         s->cpu_slab[cpu] = NULL;
3195                 }
3196                 up_read(&slub_lock);
3197                 break;
3198         default:
3199                 break;
3200         }
3201         return NOTIFY_OK;
3202 }
3203
3204 static struct notifier_block __cpuinitdata slab_notifier = {
3205         .notifier_call = slab_cpuup_callback
3206 };
3207
3208 #endif
3209
3210 void *__kmalloc_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags, void *caller)
3211 {
3212         struct kmem_cache *s;
3213
3214         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3215                 return kmalloc_large(size, gfpflags);
3216
3217         s = get_slab(size, gfpflags);
3218
3219         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3220                 return s;
3221
3222         return slab_alloc(s, gfpflags, -1, caller);
3223 }
3224
3225 void *__kmalloc_node_track_caller(size_t size, gfp_t gfpflags,
3226                                         int node, void *caller)
3227 {
3228         struct kmem_cache *s;
3229
3230         if (unlikely(size > PAGE_SIZE))
3231                 return kmalloc_large_node(size, gfpflags, node);
3232
3233         s = get_slab(size, gfpflags);
3234
3235         if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
3236                 return s;
3237
3238         return slab_alloc(s, gfpflags, node, caller);
3239 }
3240
3241 #if (defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)) || defined(CONFIG_SLABINFO)
3242 static unsigned long count_partial(struct kmem_cache_node *n)
3243 {
3244         unsigned long flags;
3245         unsigned long x = 0;
3246         struct page *page;
3247
3248         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3249         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3250                 x += page->inuse;
3251         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3252         return x;
3253 }
3254 #endif
3255
3256 #if defined(CONFIG_SYSFS) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
3257 static int validate_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3258                                                 unsigned long *map)
3259 {
3260         void *p;
3261         void *addr = page_address(page);
3262
3263         if (!check_slab(s, page) ||
3264                         !on_freelist(s, page, NULL))
3265                 return 0;
3266
3267         /* Now we know that a valid freelist exists */
3268         bitmap_zero(map, page->objects);
3269
3270         for_each_free_object(p, s, page->freelist) {
3271                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3272                 if (!check_object(s, page, p, 0))
3273                         return 0;
3274         }
3275
3276         for_each_object(p, s, addr)
3277                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3278                         if (!check_object(s, page, p, 1))
3279                                 return 0;
3280         return 1;
3281 }
3282
3283 static void validate_slab_slab(struct kmem_cache *s, struct page *page,
3284                                                 unsigned long *map)
3285 {
3286         if (slab_trylock(page)) {
3287                 validate_slab(s, page, map);
3288                 slab_unlock(page);
3289         } else
3290                 printk(KERN_INFO "SLUB %s: Skipped busy slab 0x%p\n",
3291                         s->name, page);
3292
3293         if (s->flags & DEBUG_DEFAULT_FLAGS) {
3294                 if (!SlabDebug(page))
3295                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug not set "
3296                                 "on slab 0x%p\n", s->name, page);
3297         } else {
3298                 if (SlabDebug(page))
3299                         printk(KERN_ERR "SLUB %s: SlabDebug set on "
3300                                 "slab 0x%p\n", s->name, page);
3301         }
3302 }
3303
3304 static int validate_slab_node(struct kmem_cache *s,
3305                 struct kmem_cache_node *n, unsigned long *map)
3306 {
3307         unsigned long count = 0;
3308         struct page *page;
3309         unsigned long flags;
3310
3311         spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3312
3313         list_for_each_entry(page, &n->partial, lru) {
3314                 validate_slab_slab(s, page, map);
3315                 count++;
3316         }
3317         if (count != n->nr_partial)
3318                 printk(KERN_ERR "SLUB %s: %ld partial slabs counted but "
3319                         "counter=%ld\n", s->name, count, n->nr_partial);
3320
3321         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
3322                 goto out;
3323
3324         list_for_each_entry(page, &n->full, lru) {
3325                 validate_slab_slab(s, page, map);
3326                 count++;
3327         }
3328         if (count != atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3329                 printk(KERN_ERR "SLUB: %s %ld slabs counted but "
3330                         "counter=%ld\n", s->name, count,
3331                         atomic_long_read(&n->nr_slabs));
3332
3333 out:
3334         spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3335         return count;
3336 }
3337
3338 static long validate_slab_cache(struct kmem_cache *s)
3339 {
3340         int node;
3341         unsigned long count = 0;
3342         unsigned long *map = kmalloc(BITS_TO_LONGS(s->objects) *
3343                                 sizeof(unsigned long), GFP_KERNEL);
3344
3345         if (!map)
3346                 return -ENOMEM;
3347
3348         flush_all(s);
3349         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3350                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3351
3352                 count += validate_slab_node(s, n, map);
3353         }
3354         kfree(map);
3355         return count;
3356 }
3357
3358 #ifdef SLUB_RESILIENCY_TEST
3359 static void resiliency_test(void)
3360 {
3361         u8 *p;
3362
3363         printk(KERN_ERR "SLUB resiliency testing\n");
3364         printk(KERN_ERR "-----------------------\n");
3365         printk(KERN_ERR "A. Corruption after allocation\n");
3366
3367         p = kzalloc(16, GFP_KERNEL);
3368         p[16] = 0x12;
3369         printk(KERN_ERR "\n1. kmalloc-16: Clobber Redzone/next pointer"
3370                         " 0x12->0x%p\n\n", p + 16);
3371
3372         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 4);
3373
3374         /* Hmmm... The next two are dangerous */
3375         p = kzalloc(32, GFP_KERNEL);
3376         p[32 + sizeof(void *)] = 0x34;
3377         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-32: Clobber next pointer/next slab"
3378                         " 0x34 -> -0x%p\n", p);
3379         printk(KERN_ERR
3380                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3381
3382         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 5);
3383         p = kzalloc(64, GFP_KERNEL);
3384         p += 64 + (get_cycles() & 0xff) * sizeof(void *);
3385         *p = 0x56;
3386         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-64: corrupting random byte 0x56->0x%p\n",
3387                                                                         p);
3388         printk(KERN_ERR
3389                 "If allocated object is overwritten then not detectable\n\n");
3390         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 6);
3391
3392         printk(KERN_ERR "\nB. Corruption after free\n");
3393         p = kzalloc(128, GFP_KERNEL);
3394         kfree(p);
3395         *p = 0x78;
3396         printk(KERN_ERR "1. kmalloc-128: Clobber first word 0x78->0x%p\n\n", p);
3397         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 7);
3398
3399         p = kzalloc(256, GFP_KERNEL);
3400         kfree(p);
3401         p[50] = 0x9a;
3402         printk(KERN_ERR "\n2. kmalloc-256: Clobber 50th byte 0x9a->0x%p\n\n",
3403                         p);
3404         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 8);
3405
3406         p = kzalloc(512, GFP_KERNEL);
3407         kfree(p);
3408         p[512] = 0xab;
3409         printk(KERN_ERR "\n3. kmalloc-512: Clobber redzone 0xab->0x%p\n\n", p);
3410         validate_slab_cache(kmalloc_caches + 9);
3411 }
3412 #else
3413 static void resiliency_test(void) {};
3414 #endif
3415
3416 /*
3417  * Generate lists of code addresses where slabcache objects are allocated
3418  * and freed.
3419  */
3420
3421 struct location {
3422         unsigned long count;
3423         void *addr;
3424         long long sum_time;
3425         long min_time;
3426         long max_time;
3427         long min_pid;
3428         long max_pid;
3429         cpumask_t cpus;
3430         nodemask_t nodes;
3431 };
3432
3433 struct loc_track {
3434         unsigned long max;
3435         unsigned long count;
3436         struct location *loc;
3437 };
3438
3439 static void free_loc_track(struct loc_track *t)
3440 {
3441         if (t->max)
3442                 free_pages((unsigned long)t->loc,
3443                         get_order(sizeof(struct location) * t->max));
3444 }
3445
3446 static int alloc_loc_track(struct loc_track *t, unsigned long max, gfp_t flags)
3447 {
3448         struct location *l;
3449         int order;
3450
3451         order = get_order(sizeof(struct location) * max);
3452
3453         l = (void *)__get_free_pages(flags, order);
3454         if (!l)
3455                 return 0;
3456
3457         if (t->count) {
3458                 memcpy(l, t->loc, sizeof(struct location) * t->count);
3459                 free_loc_track(t);
3460         }
3461         t->max = max;
3462         t->loc = l;
3463         return 1;
3464 }
3465
3466 static int add_location(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3467                                 const struct track *track)
3468 {
3469         long start, end, pos;
3470         struct location *l;
3471         void *caddr;
3472         unsigned long age = jiffies - track->when;
3473
3474         start = -1;
3475         end = t->count;
3476
3477         for ( ; ; ) {
3478                 pos = start + (end - start + 1) / 2;
3479
3480                 /*
3481                  * There is nothing at "end". If we end up there
3482                  * we need to add something to before end.
3483                  */
3484                 if (pos == end)
3485                         break;
3486
3487                 caddr = t->loc[pos].addr;
3488                 if (track->addr == caddr) {
3489
3490                         l = &t->loc[pos];
3491                         l->count++;
3492                         if (track->when) {
3493                                 l->sum_time += age;
3494                                 if (age < l->min_time)
3495                                         l->min_time = age;
3496                                 if (age > l->max_time)
3497                                         l->max_time = age;
3498
3499                                 if (track->pid < l->min_pid)
3500                                         l->min_pid = track->pid;
3501                                 if (track->pid > l->max_pid)
3502                                         l->max_pid = track->pid;
3503
3504                                 cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3505                         }
3506                         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3507                         return 1;
3508                 }
3509
3510                 if (track->addr < caddr)
3511                         end = pos;
3512                 else
3513                         start = pos;
3514         }
3515
3516         /*
3517          * Not found. Insert new tracking element.
3518          */
3519         if (t->count >= t->max && !alloc_loc_track(t, 2 * t->max, GFP_ATOMIC))
3520                 return 0;
3521
3522         l = t->loc + pos;
3523         if (pos < t->count)
3524                 memmove(l + 1, l,
3525                         (t->count - pos) * sizeof(struct location));
3526         t->count++;
3527         l->count = 1;
3528         l->addr = track->addr;
3529         l->sum_time = age;
3530         l->min_time = age;
3531         l->max_time = age;
3532         l->min_pid = track->pid;
3533         l->max_pid = track->pid;
3534         cpus_clear(l->cpus);
3535         cpu_set(track->cpu, l->cpus);
3536         nodes_clear(l->nodes);
3537         node_set(page_to_nid(virt_to_page(track)), l->nodes);
3538         return 1;
3539 }
3540
3541 static void process_slab(struct loc_track *t, struct kmem_cache *s,
3542                 struct page *page, enum track_item alloc)
3543 {
3544         void *addr = page_address(page);
3545         DECLARE_BITMAP(map, page->objects);
3546         void *p;
3547
3548         bitmap_zero(map, page->objects);
3549         for_each_free_object(p, s, page->freelist)
3550                 set_bit(slab_index(p, s, addr), map);
3551
3552         for_each_object(p, s, addr)
3553                 if (!test_bit(slab_index(p, s, addr), map))
3554                         add_location(t, s, get_track(s, p, alloc));
3555 }
3556
3557 static int list_locations(struct kmem_cache *s, char *buf,
3558                                         enum track_item alloc)
3559 {
3560         int len = 0;
3561         unsigned long i;
3562         struct loc_track t = { 0, 0, NULL };
3563         int node;
3564
3565         if (!alloc_loc_track(&t, PAGE_SIZE / sizeof(struct location),
3566                         GFP_TEMPORARY))
3567                 return sprintf(buf, "Out of memory\n");
3568
3569         /* Push back cpu slabs */
3570         flush_all(s);
3571
3572         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3573                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3574                 unsigned long flags;
3575                 struct page *page;
3576
3577                 if (!atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3578                         continue;
3579
3580                 spin_lock_irqsave(&n->list_lock, flags);
3581                 list_for_each_entry(page, &n->partial, lru)
3582                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3583                 list_for_each_entry(page, &n->full, lru)
3584                         process_slab(&t, s, page, alloc);
3585                 spin_unlock_irqrestore(&n->list_lock, flags);
3586         }
3587
3588         for (i = 0; i < t.count; i++) {
3589                 struct location *l = &t.loc[i];
3590
3591                 if (len > PAGE_SIZE - 100)
3592                         break;
3593                 len += sprintf(buf + len, "%7ld ", l->count);
3594
3595                 if (l->addr)
3596                         len += sprint_symbol(buf + len, (unsigned long)l->addr);
3597                 else
3598                         len += sprintf(buf + len, "<not-available>");
3599
3600                 if (l->sum_time != l->min_time) {
3601                         unsigned long remainder;
3602
3603                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld/%ld/%ld",
3604                         l->min_time,
3605                         div_long_long_rem(l->sum_time, l->count, &remainder),
3606                         l->max_time);
3607                 } else
3608                         len += sprintf(buf + len, " age=%ld",
3609                                 l->min_time);
3610
3611                 if (l->min_pid != l->max_pid)
3612                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld-%ld",
3613                                 l->min_pid, l->max_pid);
3614                 else
3615                         len += sprintf(buf + len, " pid=%ld",
3616                                 l->min_pid);
3617
3618                 if (num_online_cpus() > 1 && !cpus_empty(l->cpus) &&
3619                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3620                         len += sprintf(buf + len, " cpus=");
3621                         len += cpulist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3622                                         l->cpus);
3623                 }
3624
3625                 if (num_online_nodes() > 1 && !nodes_empty(l->nodes) &&
3626                                 len < PAGE_SIZE - 60) {
3627                         len += sprintf(buf + len, " nodes=");
3628                         len += nodelist_scnprintf(buf + len, PAGE_SIZE - len - 50,
3629                                         l->nodes);
3630                 }
3631
3632                 len += sprintf(buf + len, "\n");
3633         }
3634
3635         free_loc_track(&t);
3636         if (!t.count)
3637                 len += sprintf(buf, "No data\n");
3638         return len;
3639 }
3640
3641 enum slab_stat_type {
3642         SL_FULL,
3643         SL_PARTIAL,
3644         SL_CPU,
3645         SL_OBJECTS
3646 };
3647
3648 #define SO_FULL         (1 << SL_FULL)
3649 #define SO_PARTIAL      (1 << SL_PARTIAL)
3650 #define SO_CPU          (1 << SL_CPU)
3651 #define SO_OBJECTS      (1 << SL_OBJECTS)
3652
3653 static ssize_t show_slab_objects(struct kmem_cache *s,
3654                             char *buf, unsigned long flags)
3655 {
3656         unsigned long total = 0;
3657         int cpu;
3658         int node;
3659         int x;
3660         unsigned long *nodes;
3661         unsigned long *per_cpu;
3662
3663         nodes = kzalloc(2 * sizeof(unsigned long) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
3664         if (!nodes)
3665                 return -ENOMEM;
3666         per_cpu = nodes + nr_node_ids;
3667
3668         for_each_possible_cpu(cpu) {
3669                 struct page *page;
3670                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3671
3672                 if (!c)
3673                         continue;
3674
3675                 page = c->page;
3676                 node = c->node;
3677                 if (node < 0)
3678                         continue;
3679                 if (page) {
3680                         if (flags & SO_CPU) {
3681                                 if (flags & SO_OBJECTS)
3682                                         x = page->inuse;
3683                                 else
3684                                         x = 1;
3685                                 total += x;
3686                                 nodes[node] += x;
3687                         }
3688                         per_cpu[node]++;
3689                 }
3690         }
3691
3692         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY) {
3693                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3694
3695                 if (flags & SO_PARTIAL) {
3696                         if (flags & SO_OBJECTS)
3697                                 x = count_partial(n);
3698                         else
3699                                 x = n->nr_partial;
3700                         total += x;
3701                         nodes[node] += x;
3702                 }
3703
3704                 if (flags & SO_FULL) {
3705                         int full_slabs = atomic_long_read(&n->nr_slabs)
3706                                         - per_cpu[node]
3707                                         - n->nr_partial;
3708
3709                         if (flags & SO_OBJECTS)
3710                                 x = full_slabs * s->objects;
3711                         else
3712                                 x = full_slabs;
3713                         total += x;
3714                         nodes[node] += x;
3715                 }
3716         }
3717
3718         x = sprintf(buf, "%lu", total);
3719 #ifdef CONFIG_NUMA
3720         for_each_node_state(node, N_NORMAL_MEMORY)
3721                 if (nodes[node])
3722                         x += sprintf(buf + x, " N%d=%lu",
3723                                         node, nodes[node]);
3724 #endif
3725         kfree(nodes);
3726         return x + sprintf(buf + x, "\n");
3727 }
3728
3729 static int any_slab_objects(struct kmem_cache *s)
3730 {
3731         int node;
3732         int cpu;
3733
3734         for_each_possible_cpu(cpu) {
3735                 struct kmem_cache_cpu *c = get_cpu_slab(s, cpu);
3736
3737                 if (c && c->page)
3738                         return 1;
3739         }
3740
3741         for_each_online_node(node) {
3742                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
3743
3744                 if (!n)
3745                         continue;
3746
3747                 if (n->nr_partial || atomic_long_read(&n->nr_slabs))
3748                         return 1;
3749         }
3750         return 0;
3751 }
3752
3753 #define to_slab_attr(n) container_of(n, struct slab_attribute, attr)
3754 #define to_slab(n) container_of(n, struct kmem_cache, kobj);
3755
3756 struct slab_attribute {
3757         struct attribute attr;
3758         ssize_t (*show)(struct kmem_cache *s, char *buf);
3759         ssize_t (*store)(struct kmem_cache *s, const char *x, size_t count);
3760 };
3761
3762 #define SLAB_ATTR_RO(_name) \
3763         static struct slab_attribute _name##_attr = __ATTR_RO(_name)
3764
3765 #define SLAB_ATTR(_name) \
3766         static struct slab_attribute _name##_attr =  \
3767         __ATTR(_name, 0644, _name##_show, _name##_store)
3768
3769 static ssize_t slab_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3770 {
3771         return sprintf(buf, "%d\n", s->size);
3772 }
3773 SLAB_ATTR_RO(slab_size);
3774
3775 static ssize_t align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3776 {
3777         return sprintf(buf, "%d\n", s->align);
3778 }
3779 SLAB_ATTR_RO(align);
3780
3781 static ssize_t object_size_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3782 {
3783         return sprintf(buf, "%d\n", s->objsize);
3784 }
3785 SLAB_ATTR_RO(object_size);
3786
3787 static ssize_t objs_per_slab_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3788 {
3789         return sprintf(buf, "%d\n", s->objects);
3790 }
3791 SLAB_ATTR_RO(objs_per_slab);
3792
3793 static ssize_t order_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3794 {
3795         return sprintf(buf, "%d\n", s->order);
3796 }
3797 SLAB_ATTR_RO(order);
3798
3799 static ssize_t ctor_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3800 {
3801         if (s->ctor) {
3802                 int n = sprint_symbol(buf, (unsigned long)s->ctor);
3803
3804                 return n + sprintf(buf + n, "\n");
3805         }
3806         return 0;
3807 }
3808 SLAB_ATTR_RO(ctor);
3809
3810 static ssize_t aliases_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3811 {
3812         return sprintf(buf, "%d\n", s->refcount - 1);
3813 }
3814 SLAB_ATTR_RO(aliases);
3815
3816 static ssize_t slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3817 {
3818         return show_slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU);
3819 }
3820 SLAB_ATTR_RO(slabs);
3821
3822 static ssize_t partial_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3823 {
3824         return show_slab_objects(s, buf, SO_PARTIAL);
3825 }
3826 SLAB_ATTR_RO(partial);
3827
3828 static ssize_t cpu_slabs_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3829 {
3830         return show_slab_objects(s, buf, SO_CPU);
3831 }
3832 SLAB_ATTR_RO(cpu_slabs);
3833
3834 static ssize_t objects_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3835 {
3836         return show_slab_objects(s, buf, SO_FULL|SO_PARTIAL|SO_CPU|SO_OBJECTS);
3837 }
3838 SLAB_ATTR_RO(objects);
3839
3840 static ssize_t sanity_checks_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3841 {
3842         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DEBUG_FREE));
3843 }
3844
3845 static ssize_t sanity_checks_store(struct kmem_cache *s,
3846                                 const char *buf, size_t length)
3847 {
3848         s->flags &= ~SLAB_DEBUG_FREE;
3849         if (buf[0] == '1')
3850                 s->flags |= SLAB_DEBUG_FREE;
3851         return length;
3852 }
3853 SLAB_ATTR(sanity_checks);
3854
3855 static ssize_t trace_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3856 {
3857         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_TRACE));
3858 }
3859
3860 static ssize_t trace_store(struct kmem_cache *s, const char *buf,
3861                                                         size_t length)
3862 {
3863         s->flags &= ~SLAB_TRACE;
3864         if (buf[0] == '1')
3865                 s->flags |= SLAB_TRACE;
3866         return length;
3867 }
3868 SLAB_ATTR(trace);
3869
3870 static ssize_t reclaim_account_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3871 {
3872         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT));
3873 }
3874
3875 static ssize_t reclaim_account_store(struct kmem_cache *s,
3876                                 const char *buf, size_t length)
3877 {
3878         s->flags &= ~SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3879         if (buf[0] == '1')
3880                 s->flags |= SLAB_RECLAIM_ACCOUNT;
3881         return length;
3882 }
3883 SLAB_ATTR(reclaim_account);
3884
3885 static ssize_t hwcache_align_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3886 {
3887         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_HWCACHE_ALIGN));
3888 }
3889 SLAB_ATTR_RO(hwcache_align);
3890
3891 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
3892 static ssize_t cache_dma_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3893 {
3894         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_CACHE_DMA));
3895 }
3896 SLAB_ATTR_RO(cache_dma);
3897 #endif
3898
3899 static ssize_t destroy_by_rcu_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3900 {
3901         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU));
3902 }
3903 SLAB_ATTR_RO(destroy_by_rcu);
3904
3905 static ssize_t red_zone_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3906 {
3907         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_RED_ZONE));
3908 }
3909
3910 static ssize_t red_zone_store(struct kmem_cache *s,
3911                                 const char *buf, size_t length)
3912 {
3913         if (any_slab_objects(s))
3914                 return -EBUSY;
3915
3916         s->flags &= ~SLAB_RED_ZONE;
3917         if (buf[0] == '1')
3918                 s->flags |= SLAB_RED_ZONE;
3919         calculate_sizes(s);
3920         return length;
3921 }
3922 SLAB_ATTR(red_zone);
3923
3924 static ssize_t poison_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3925 {
3926         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_POISON));
3927 }
3928
3929 static ssize_t poison_store(struct kmem_cache *s,
3930                                 const char *buf, size_t length)
3931 {
3932         if (any_slab_objects(s))
3933                 return -EBUSY;
3934
3935         s->flags &= ~SLAB_POISON;
3936         if (buf[0] == '1')
3937                 s->flags |= SLAB_POISON;
3938         calculate_sizes(s);
3939         return length;
3940 }
3941 SLAB_ATTR(poison);
3942
3943 static ssize_t store_user_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3944 {
3945         return sprintf(buf, "%d\n", !!(s->flags & SLAB_STORE_USER));
3946 }
3947
3948 static ssize_t store_user_store(struct kmem_cache *s,
3949                                 const char *buf, size_t length)
3950 {
3951         if (any_slab_objects(s))
3952                 return -EBUSY;
3953
3954         s->flags &= ~SLAB_STORE_USER;
3955         if (buf[0] == '1')
3956                 s->flags |= SLAB_STORE_USER;
3957         calculate_sizes(s);
3958         return length;
3959 }
3960 SLAB_ATTR(store_user);
3961
3962 static ssize_t validate_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3963 {
3964         return 0;
3965 }
3966
3967 static ssize_t validate_store(struct kmem_cache *s,
3968                         const char *buf, size_t length)
3969 {
3970         int ret = -EINVAL;
3971
3972         if (buf[0] == '1') {
3973                 ret = validate_slab_cache(s);
3974                 if (ret >= 0)
3975                         ret = length;
3976         }
3977         return ret;
3978 }
3979 SLAB_ATTR(validate);
3980
3981 static ssize_t shrink_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
3982 {
3983         return 0;
3984 }
3985
3986 static ssize_t shrink_store(struct kmem_cache *s,
3987                         const char *buf, size_t length)
3988 {
3989         if (buf[0] == '1') {
3990                 int rc = kmem_cache_shrink(s);
3991
3992                 if (rc)
3993                         return rc;
3994         } else
3995                 return -EINVAL;
3996         return length;
3997 }
3998 SLAB_ATTR(shrink);
3999
4000 static ssize_t alloc_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4001 {
4002         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4003                 return -ENOSYS;
4004         return list_locations(s, buf, TRACK_ALLOC);
4005 }
4006 SLAB_ATTR_RO(alloc_calls);
4007
4008 static ssize_t free_calls_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4009 {
4010         if (!(s->flags & SLAB_STORE_USER))
4011                 return -ENOSYS;
4012         return list_locations(s, buf, TRACK_FREE);
4013 }
4014 SLAB_ATTR_RO(free_calls);
4015
4016 #ifdef CONFIG_NUMA
4017 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_show(struct kmem_cache *s, char *buf)
4018 {
4019         return sprintf(buf, "%d\n", s->remote_node_defrag_ratio / 10);
4020 }
4021
4022 static ssize_t remote_node_defrag_ratio_store(struct kmem_cache *s,
4023                                 const char *buf, size_t length)
4024 {
4025         int n = simple_strtoul(buf, NULL, 10);
4026
4027         if (n < 100)
4028                 s->remote_node_defrag_ratio = n * 10;
4029         return length;
4030 }
4031 SLAB_ATTR(remote_node_defrag_ratio);
4032 #endif
4033
4034 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4035 static int show_stat(struct kmem_cache *s, char *buf, enum stat_item si)
4036 {
4037         unsigned long sum  = 0;
4038         int cpu;
4039         int len;
4040         int *data = kmalloc(nr_cpu_ids * sizeof(int), GFP_KERNEL);
4041
4042         if (!data)
4043                 return -ENOMEM;
4044
4045         for_each_online_cpu(cpu) {
4046                 unsigned x = get_cpu_slab(s, cpu)->stat[si];
4047
4048                 data[cpu] = x;
4049                 sum += x;
4050         }
4051
4052         len = sprintf(buf, "%lu", sum);
4053
4054 #ifdef CONFIG_SMP
4055         for_each_online_cpu(cpu) {
4056                 if (data[cpu] && len < PAGE_SIZE - 20)
4057                         len += sprintf(buf + len, " C%d=%u", cpu, data[cpu]);
4058         }
4059 #endif
4060         kfree(data);
4061         return len + sprintf(buf + len, "\n");
4062 }
4063
4064 #define STAT_ATTR(si, text)                                     \
4065 static ssize_t text##_show(struct kmem_cache *s, char *buf)     \
4066 {                                                               \
4067         return show_stat(s, buf, si);                           \
4068 }                                                               \
4069 SLAB_ATTR_RO(text);                                             \
4070
4071 STAT_ATTR(ALLOC_FASTPATH, alloc_fastpath);
4072 STAT_ATTR(ALLOC_SLOWPATH, alloc_slowpath);
4073 STAT_ATTR(FREE_FASTPATH, free_fastpath);
4074 STAT_ATTR(FREE_SLOWPATH, free_slowpath);
4075 STAT_ATTR(FREE_FROZEN, free_frozen);
4076 STAT_ATTR(FREE_ADD_PARTIAL, free_add_partial);
4077 STAT_ATTR(FREE_REMOVE_PARTIAL, free_remove_partial);
4078 STAT_ATTR(ALLOC_FROM_PARTIAL, alloc_from_partial);
4079 STAT_ATTR(ALLOC_SLAB, alloc_slab);
4080 STAT_ATTR(ALLOC_REFILL, alloc_refill);
4081 STAT_ATTR(FREE_SLAB, free_slab);
4082 STAT_ATTR(CPUSLAB_FLUSH, cpuslab_flush);
4083 STAT_ATTR(DEACTIVATE_FULL, deactivate_full);
4084 STAT_ATTR(DEACTIVATE_EMPTY, deactivate_empty);
4085 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_HEAD, deactivate_to_head);
4086 STAT_ATTR(DEACTIVATE_TO_TAIL, deactivate_to_tail);
4087 STAT_ATTR(DEACTIVATE_REMOTE_FREES, deactivate_remote_frees);
4088
4089 #endif
4090
4091 static struct attribute *slab_attrs[] = {
4092         &slab_size_attr.attr,
4093         &object_size_attr.attr,
4094         &objs_per_slab_attr.attr,
4095         &order_attr.attr,
4096         &objects_attr.attr,
4097         &slabs_attr.attr,
4098         &partial_attr.attr,
4099         &cpu_slabs_attr.attr,
4100         &ctor_attr.attr,
4101         &aliases_attr.attr,
4102         &align_attr.attr,
4103         &sanity_checks_attr.attr,
4104         &trace_attr.attr,
4105         &hwcache_align_attr.attr,
4106         &reclaim_account_attr.attr,
4107         &destroy_by_rcu_attr.attr,
4108         &red_zone_attr.attr,
4109         &poison_attr.attr,
4110         &store_user_attr.attr,
4111         &validate_attr.attr,
4112         &shrink_attr.attr,
4113         &alloc_calls_attr.attr,
4114         &free_calls_attr.attr,
4115 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
4116         &cache_dma_attr.attr,
4117 #endif
4118 #ifdef CONFIG_NUMA
4119         &remote_node_defrag_ratio_attr.attr,
4120 #endif
4121 #ifdef CONFIG_SLUB_STATS
4122         &alloc_fastpath_attr.attr,
4123         &alloc_slowpath_attr.attr,
4124         &free_fastpath_attr.attr,
4125         &free_slowpath_attr.attr,
4126         &free_frozen_attr.attr,
4127         &free_add_partial_attr.attr,
4128         &free_remove_partial_attr.attr,
4129         &alloc_from_partial_attr.attr,
4130         &alloc_slab_attr.attr,
4131         &alloc_refill_attr.attr,
4132         &free_slab_attr.attr,
4133         &cpuslab_flush_attr.attr,
4134         &deactivate_full_attr.attr,
4135         &deactivate_empty_attr.attr,
4136         &deactivate_to_head_attr.attr,
4137         &deactivate_to_tail_attr.attr,
4138         &deactivate_remote_frees_attr.attr,
4139 #endif
4140         NULL
4141 };
4142
4143 static struct attribute_group slab_attr_group = {
4144         .attrs = slab_attrs,
4145 };
4146
4147 static ssize_t slab_attr_show(struct kobject *kobj,
4148                                 struct attribute *attr,
4149                                 char *buf)
4150 {
4151         struct slab_attribute *attribute;
4152         struct kmem_cache *s;
4153         int err;
4154
4155         attribute = to_slab_attr(attr);
4156         s = to_slab(kobj);
4157
4158         if (!attribute->show)
4159                 return -EIO;
4160
4161         err = attribute->show(s, buf);
4162
4163         return err;
4164 }
4165
4166 static ssize_t slab_attr_store(struct kobject *kobj,
4167                                 struct attribute *attr,
4168                                 const char *buf, size_t len)
4169 {
4170         struct slab_attribute *attribute;
4171         struct kmem_cache *s;
4172         int err;
4173
4174         attribute = to_slab_attr(attr);
4175         s = to_slab(kobj);
4176
4177         if (!attribute->store)
4178                 return -EIO;
4179
4180         err = attribute->store(s, buf, len);
4181
4182         return err;
4183 }
4184
4185 static void kmem_cache_release(struct kobject *kobj)
4186 {
4187         struct kmem_cache *s = to_slab(kobj);
4188
4189         kfree(s);
4190 }
4191
4192 static struct sysfs_ops slab_sysfs_ops = {
4193         .show = slab_attr_show,
4194         .store = slab_attr_store,
4195 };
4196
4197 static struct kobj_type slab_ktype = {
4198         .sysfs_ops = &slab_sysfs_ops,
4199         .release = kmem_cache_release
4200 };
4201
4202 static int uevent_filter(struct kset *kset, struct kobject *kobj)
4203 {
4204         struct kobj_type *ktype = get_ktype(kobj);
4205
4206         if (ktype == &slab_ktype)
4207                 return 1;
4208         return 0;
4209 }
4210
4211 static struct kset_uevent_ops slab_uevent_ops = {
4212         .filter = uevent_filter,
4213 };
4214
4215 static struct kset *slab_kset;
4216
4217 #define ID_STR_LENGTH 64
4218
4219 /* Create a unique string id for a slab cache:
4220  *
4221  * Format       :[flags-]size
4222  */
4223 static char *create_unique_id(struct kmem_cache *s)
4224 {
4225         char *name = kmalloc(ID_STR_LENGTH, GFP_KERNEL);
4226         char *p = name;
4227
4228         BUG_ON(!name);
4229
4230         *p++ = ':';
4231         /*
4232          * First flags affecting slabcache operations. We will only
4233          * get here for aliasable slabs so we do not need to support
4234          * too many flags. The flags here must cover all flags that
4235          * are matched during merging to guarantee that the id is
4236          * unique.
4237          */
4238         if (s->flags & SLAB_CACHE_DMA)
4239                 *p++ = 'd';
4240         if (s->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
4241                 *p++ = 'a';
4242         if (s->flags & SLAB_DEBUG_FREE)
4243                 *p++ = 'F';
4244         if (p != name + 1)
4245                 *p++ = '-';
4246         p += sprintf(p, "%07d", s->size);
4247         BUG_ON(p > name + ID_STR_LENGTH - 1);
4248         return name;
4249 }
4250
4251 static int sysfs_slab_add(struct kmem_cache *s)
4252 {
4253         int err;
4254         const char *name;
4255         int unmergeable;
4256
4257         if (slab_state < SYSFS)
4258                 /* Defer until later */
4259                 return 0;
4260
4261         unmergeable = slab_unmergeable(s);
4262         if (unmergeable) {
4263                 /*
4264                  * Slabcache can never be merged so we can use the name proper.
4265                  * This is typically the case for debug situations. In that
4266                  * case we can catch duplicate names easily.
4267                  */
4268                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, s->name);
4269                 name = s->name;
4270         } else {
4271                 /*
4272                  * Create a unique name for the slab as a target
4273                  * for the symlinks.
4274                  */
4275                 name = create_unique_id(s);
4276         }
4277
4278         s->kobj.kset = slab_kset;
4279         err = kobject_init_and_add(&s->kobj, &slab_ktype, NULL, name);
4280         if (err) {
4281                 kobject_put(&s->kobj);
4282                 return err;
4283         }
4284
4285         err = sysfs_create_group(&s->kobj, &slab_attr_group);
4286         if (err)
4287                 return err;
4288         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_ADD);
4289         if (!unmergeable) {
4290                 /* Setup first alias */
4291                 sysfs_slab_alias(s, s->name);
4292                 kfree(name);
4293         }
4294         return 0;
4295 }
4296
4297 static void sysfs_slab_remove(struct kmem_cache *s)
4298 {
4299         kobject_uevent(&s->kobj, KOBJ_REMOVE);
4300         kobject_del(&s->kobj);
4301         kobject_put(&s->kobj);
4302 }
4303
4304 /*
4305  * Need to buffer aliases during bootup until sysfs becomes
4306  * available lest we loose that information.
4307  */
4308 struct saved_alias {
4309         struct kmem_cache *s;
4310         const char *name;
4311         struct saved_alias *next;
4312 };
4313
4314 static struct saved_alias *alias_list;
4315
4316 static int sysfs_slab_alias(struct kmem_cache *s, const char *name)
4317 {
4318         struct saved_alias *al;
4319
4320         if (slab_state == SYSFS) {
4321                 /*
4322                  * If we have a leftover link then remove it.
4323                  */
4324                 sysfs_remove_link(&slab_kset->kobj, name);
4325                 return sysfs_create_link(&slab_kset->kobj, &s->kobj, name);
4326         }
4327
4328         al = kmalloc(sizeof(struct saved_alias), GFP_KERNEL);
4329         if (!al)
4330                 return -ENOMEM;
4331
4332         al->s = s;
4333         al->name = name;
4334         al->next = alias_list;
4335         alias_list = al;
4336         return 0;
4337 }
4338
4339 static int __init slab_sysfs_init(void)
4340 {
4341         struct kmem_cache *s;
4342         int err;
4343
4344         slab_kset = kset_create_and_add("slab", &slab_uevent_ops, kernel_kobj);
4345         if (!slab_kset) {
4346                 printk(KERN_ERR "Cannot register slab subsystem.\n");
4347                 return -ENOSYS;
4348         }
4349
4350         slab_state = SYSFS;
4351
4352         list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
4353                 err = sysfs_slab_add(s);
4354                 if (err)
4355                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab %s"
4356                                                 " to sysfs\n", s->name);
4357         }
4358
4359         while (alias_list) {
4360                 struct saved_alias *al = alias_list;
4361
4362                 alias_list = alias_list->next;
4363                 err = sysfs_slab_alias(al->s, al->name);
4364                 if (err)
4365                         printk(KERN_ERR "SLUB: Unable to add boot slab alias"
4366                                         " %s to sysfs\n", s->name);
4367                 kfree(al);
4368         }
4369
4370         resiliency_test();
4371         return 0;
4372 }
4373
4374 __initcall(slab_sysfs_init);
4375 #endif
4376
4377 /*
4378  * The /proc/slabinfo ABI
4379  */
4380 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4381
4382 ssize_t slabinfo_write(struct file *file, const char __user * buffer,
4383                        size_t count, loff_t *ppos)
4384 {
4385         return -EINVAL;
4386 }
4387
4388
4389 static void print_slabinfo_header(struct seq_file *m)
4390 {
4391         seq_puts(m, "slabinfo - version: 2.1\n");
4392         seq_puts(m, "# name            <active_objs> <num_objs> <objsize> "
4393                  "<objperslab> <pagesperslab>");
4394         seq_puts(m, " : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor>");
4395         seq_puts(m, " : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedavail>");
4396         seq_putc(m, '\n');
4397 }
4398
4399 static void *s_start(struct seq_file *m, loff_t *pos)
4400 {
4401         loff_t n = *pos;
4402
4403         down_read(&slub_lock);
4404         if (!n)
4405                 print_slabinfo_header(m);
4406
4407         return seq_list_start(&slab_caches, *pos);
4408 }
4409
4410 static void *s_next(struct seq_file *m, void *p, loff_t *pos)
4411 {
4412         return seq_list_next(p, &slab_caches, pos);
4413 }
4414
4415 static void s_stop(struct seq_file *m, void *p)
4416 {
4417         up_read(&slub_lock);
4418 }
4419
4420 static int s_show(struct seq_file *m, void *p)
4421 {
4422         unsigned long nr_partials = 0;
4423         unsigned long nr_slabs = 0;
4424         unsigned long nr_inuse = 0;
4425         unsigned long nr_objs;
4426         struct kmem_cache *s;
4427         int node;
4428
4429         s = list_entry(p, struct kmem_cache, list);
4430
4431         for_each_online_node(node) {
4432                 struct kmem_cache_node *n = get_node(s, node);
4433
4434                 if (!n)
4435                         continue;
4436
4437                 nr_partials += n->nr_partial;
4438                 nr_slabs += atomic_long_read(&n->nr_slabs);
4439                 nr_inuse += count_partial(n);
4440         }
4441
4442         nr_objs = nr_slabs * s->objects;
4443         nr_inuse += (nr_slabs - nr_partials) * s->objects;
4444
4445         seq_printf(m, "%-17s %6lu %6lu %6u %4u %4d", s->name, nr_inuse,
4446                    nr_objs, s->size, s->objects, (1 << s->order));
4447         seq_printf(m, " : tunables %4u %4u %4u", 0, 0, 0);
4448         seq_printf(m, " : slabdata %6lu %6lu %6lu", nr_slabs, nr_slabs,
4449                    0UL);
4450         seq_putc(m, '\n');
4451         return 0;
4452 }
4453
4454 const struct seq_operations slabinfo_op = {
4455         .start = s_start,
4456         .next = s_next,
4457         .stop = s_stop,
4458         .show = s_show,
4459 };
4460
4461 #endif /* CONFIG_SLABINFO */